角速度
宇宙中两颗相距较近的天体称为双星,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力的作用吸引到一起。试证明他们的半径之比,线速度之比都等于质量之反比。设它们的质量为m1,m2,两者相距L,试写出它们角速度的表达式
宇宙中两颗相距较近的天体称为双星,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力的作用吸引到一起。试证明他们的半径之比,线速度之比都等于质量之反比。设它们的质量为m1,m2,两者相距L,试写出它们角速度的表达式 双星之间的万有引力提供两者作匀速圆周运动的向心力,因为两者绕其连线上同一点运动,则两者的角速度相等(如图) 所以:Gm1m2/L^2=m1*ω^2*r1=m2*ω^2*r2……………………(1) 则:m1*r1=m2*r2 所以:r1/r2=m2/m1 而,v1=ω*r1、v2=ω*r2 所以,v/v2=r1/r2=m2/m1 因此:他们的半径之比,线速度之比都等于质量之反比。
由前面知,r1/r2=m2/m1 所以:r1=(m2/m1)*r2 而,r1+r2=L 所以:(m2/m1)*r2+r2=L 即:(m1+m2)*r2/m1=L 所以:r2=m1*L/(m1+m2) 将r2之值代入(1)式,就有: Gm1m2/L^2=m2*ω*r2=m2*ω^2*[m1*L/(m1+m2)] 所以,ω=√[G(m1+m2)/L^3]。
设角速度为W1,W2。W1/W2=M2/M1
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