Question

【題目】雙星系統(tǒng)的兩個(gè)星球A、B相距為L，質(zhì)量都是m，它們正圍繞兩者連線上某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

（1）求星球A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0；

（2）實(shí)際觀測(cè)該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學(xué)理論計(jì)算出的周期理論值T0，且（k＜1），于是有人猜測(cè)這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認(rèn)為C位于雙星A．B的連線正中間，星球A、B圍繞C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求星球C的質(zhì)量。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）兩個(gè)星球A、B組成的雙星系統(tǒng)周期相同，設(shè)兩個(gè)軌道半徑分別為r1、r2，兩星之間萬(wàn)有引力是兩星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，對(duì)星球A：；

對(duì)星球B：

且r1+r2=L，得雙星系統(tǒng)周期理論值為：T0＝
（2）由于星體C的存在，星球A、B的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則對(duì)星球A或B均有：

又由

可得星球C的質(zhì)量為：