根据牛顿的万有引力的变形公式,星球的质量M的表达式可写为:M=(4R^3/3)*gt³。
其中,G为万有引力常量,数值为6.67×10-11N·m2/kg2,R为星球的半径,T为探测器沿星球附近环绕的周期。
因而,只要我们能测量到星球的半径或者直径,以及探测器沿星球附近环绕的周期,我们将很容易得出星球的质量。
测量星球的半径:
关于星球半径的测量,我们可以在地球上的某一地点用一个测距仪测出地球上该点到星球的最顶端和最底端的距离L,很容易能知道在测量过程中,仪器所改变的角度θ。然后运用三角函数的数学知识就可以很轻易地计算出未知星球的半径R了。
扩展资料
当我们近似计算了星球的半径之后,我们就可以将测量值带入上述星球质量的表达式中,从而计算出星球的质量。
从上面的分析中,不难看出测量出的星球半径,星球外形的不规则等因素,最终得到的星球质量只是一个近似值。
参考资料
百度百科-万有引力定律
上面的方法都不可能解出来,有些甚至可笑,用万有引力定律和向心力只能解出其轨道周期,半径,而要计算质量,就需要知道它的第一宇宙速度,或者找出它的一颗卫星,通过观察其卫星的轨道以及周期,就可以计算其质量了;比如地球是太阳的一颗行星,如何求地球质量m?我们假设月球质量为m,速度为v,(只是引入未知量,不用知道多少)月球绕地周期为t,由万有引力定律
gmm/r*r=m*v*v/r,且v=2*3.14/t可得m=4*3.14*3.14*r*r*r/(g*t*t)
其中
r是月地距离,也就是月球轨道半径,有38万公里,g是万有引力常量,等于6.67x10-11
n·m2
/kg2,有卡文迪许测出来的,t是周期,就是一个月,这样才得到地球的质量。
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