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问题: 物理

在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为f,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期是T。根据上述数据,可求出该星球的质量M=_。

解答:

已知“在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为f”,那么该星球的“重力”加速度g'=f/m………………(1)
在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期是T,那么:设飞船的质量为m1,则“重力”提供向心力,所以:
m1g'=m1w^R=m1(2π/T)^R
===> g'=4π^R/T^
===> R=T^g'/(4π^)…………………………………………(2)
又根据万有引力公式得到:
GMm1/R^=m1g'
===> M=R^g'/G………………………………………………(3)
联立(1)(2)(3) ===> M=R^g'/G
=[T^g'/(4π^)]^g'/G
=(T^4*f^3)/(16π^4*G*m^3)
(G为万有引力常量)