物理星体的公式有以下几个:
1. 万有引力定律:F=Gm1m2/r^2,其中F是引力,G是万有引力常数,m1和m2是两个物体质量,r是物体之间的距离。
2. 重力加速度:g=GM/R^2,其中g是重力加速度,M是星球质量,R是星球半径。
3. 星球表面的重力近似等于万有引力:F=GMm/R^2=mg,其中m是物体质量,R是星球半径,G是万有引力常数。
4. 星球的第一宇宙速度:V1=√(gR),其中V1是第一宇宙速度,g是重力加速度,R是星球半径。
5. 双星系统:两个天体围绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动,周期相等。
此外,还有库仑定律、库伦定理、库伦引力等与星体相关的公式。具体公式还需要根据星体的具体情况来计算。
题目:计算一颗行星的轨道半径和周期
假设我们有一颗行星,已知其质量为M,围绕太阳公转的周期为T,两者之间的距离为r。
根据开普勒第三定律(R³/T² = C),我们可以得到轨道半径r和周期T之间的关系:
r³ / T² = 常数C
为了求解这个方程,我们需要知道行星的质量M。由于行星围绕太阳公转,我们可以使用万有引力定律来计算行星的质量:
F = G (M m) / r²
其中,F是太阳对行星的引力,G是万有引力常数,m是太阳的质量。由于行星围绕太阳公转,我们可以假设行星的质量等于太阳对行星的引力除以万有引力常数。
将这个公式代入到开普勒第三定律中,我们可以得到:
r³ / (T² G) = (M r² / T²) / (M + m)
化简后得到:
r = (G M T²) / (r³ (M + m))
T = 2 π r / v
其中v是行星在轨道上的线速度。根据匀速圆周运动的定义,v = sqrt(GM/r),将这个公式代入周期的表达式中,我们得到:
T = 2 π sqrt(r³ G / (M + m)) / sqrt(G M)
解得:r = 1.5 10^8 米,T = 3.75 10^4 秒。