题目
某星球可视为质量分布均匀的球体,其自转周期为T,在它的两极处,用弹簧测力计测得某物体重力为P,在它的赤道上,用相同弹簧测力计测得同一物体重力为0.9 P,试估算该星球的平均密度?
答案:解:两极处的万有引力等于物体的重力,赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球自转所需的向心力之差,结合万有引力定律公式列式求解即可.设地球的质量为M,半径为R,被测物体的质量为m在两极,则有: P=GMmR2在赤道,则有: GMmR2−0.9P=m4π2T2R地球的体积为: V=43πR3地球的平均密度为: ρ=MV联立解得: ρ=30πGT2