双星系统公式推导 双星问题的3个结论公式

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

本文最后更新时间:  2023-02-26 01:00:23

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】

温馨提示:内容均由网友自行发布提供,仅用于学习交流,如有版权问题,请联系我们。