宇宙蒙蔽了我的钛狗眼!你知道双星吗?方程君:我吃过双蛋黄,没吃过双星。前排导轨:今天方程君就要开始说那些特殊的天体运动模型了。这里会说:①天体运动的特殊模型②双星模型的
宇宙蒙蔽了我的钛狗眼!
你知道双星吗?
方程君:我吃过双蛋黄,没吃过双星。
前排导轨:
今天方程君就要开始说那些特殊的天体运动模型了。
这里会说:
①天体运动的特殊模型
②双星模型的特点。
②双星模型分析计算的步骤和要点。
【1】
天体运动的特殊模型
(点击查看思维导图)
①天体运动考点主要分为两类:
基本问题
指对天体的运动进行分析和计算,从而求出天体的质量或相关的物理量。
(这部分,方程式君在之前的文章中已经详细介绍过了)
扩展模型
②除基本问题外,天体的运动还延伸出两种特殊模型:
双星模型
三星型号
当然也有其他四星或五星等多星型号,但这些型号都不是重点。
而且其分析方法类似于二星模型或三星模型,所以测试值较低。
(对于三星机型,方程式君会在另一篇文章中阐述)
问题老师就这么折腾。
【2】
双星模型
(点击查看思维导图)
当两个天体在相互引力的作用下绕同一个中心做圆周运动时,就形成了双星系统。
比如去年著名的“引力波”,就与双星系统密切相关。
像这样的两个天体形成一个双星系统,简化的双星系统就是双星模型。
二元模型中的两个天体,它们总是在同一条直线上。因此,两个天体之间的运动具有这些特征:
角速度和周期是一样的。
半径之和是两颗星之间的距离。
例如,从图中可以知道:
引力大小相等。
两个天体之间的引力相互作用大小相等。
而它们圆周运动的向心力来自重力:
注意L和r的区别。
你应该特别记住的是:
半径之和是两颗星之间的距离。
向心力=重力。
两个天体之间的引力相等。
如果你有一个带着问题的老师,你就不会害怕绕过你。
【3】
问题解决步骤
(点击查看思维导图)
对于双星模型相关的问题,解题时记住这两步:
先单独分析列举。
再综合计算。
参见思维导图,了解集体解决问题的步骤。
1、第一版
天文学家把两颗彼此距离很近,只在对方引力下运行的恒星称为双星。双星系统在银河系中很常见。利用双星系统中两颗恒星的运动特性,可以计算出它们的总质量。众所周知,双星系统中的两颗星围绕其连线上的一个固定点做匀速圆周运动,周期为T,两颗星之间的距离为R。试着计算这个双星系统的总质量。(引力常数是g)
问题解决步骤:
①绘图和建模:
②公式计算:
假设A的质量为M,B的质量为M,根据图中的关系,我们可以知道轨道半径之和就是两颗星之间的距离:
首先,分析A的公式:
重力:
向心力:
根据重力等于向心力:
然后分析B的公式:
重力:
向心力:
根据向心力等于重力,有:
最后,合成是:
可以解出双星的总质量是:
当然,老师可以改变提问方式。
2.第二版
在天体运动中,两颗相互靠近的行星称为双星。在引力的作用下,它们的距离保持不变,绕着同一个圆转圈,沿着不同半径的轨道匀速绕着圆运动。设双星之间的距离为L,它们的质量分别为M1和M2。尝试计算:
(1)双星的轨道半径。
(2)双星运动的周期。
解决问题的步骤是一样的吗?请在评论区留下你的观点。
只有你做不到,没有老师想不到的问题。吓方程君吃个鱼干来个休克。
【转发一下,要求工头停止扣方程君工资】