作业帮《地球大炮》中周期的计算问题.基础数学和物理超级好的来
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 17:43:01
《地球大炮》中周期的计算问题.基础数学和物理超级好的来
《地球大炮》描述的是从漠河到南极的隧道,我们现在不考虑自转的因素,并且抛把模型建立在一个普通的天体上.
如题：有一个半径为R的大天体,在其自转轴上挖一条直通两极的隧道,N极为A点,S极为B点.隧道内部真空.从A点无初速抛出一小球后开始计时,当小球从B点出现并且速度回复到零时总用时计为T,求T
已知万有引力常量G,天体平均密度P.
要求不用微积分!
不会的不要跟帖
《地球大炮》描述的是从漠河到南极的隧道,我们现在不考虑自转的因素,并且抛把模型建立在一个普通的天体上.
如题：有一个半径为R的大天体,在其自转轴上挖一条直通两极的隧道,N极为A点,S极为B点.隧道内部真空.从A点无初速抛出一小球后开始计时,当小球从B点出现并且速度回复到零时总用时计为T,求T
已知万有引力常量G,天体平均密度P.
要求不用微积分!
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这是一个很经典的问题,原理不算复杂.
大学物理你可以看一下,其中万有引力一章中讲到,牛顿在自己著作中证明了,任一个球壳,只要质量均匀分布,其内任一点所受球壳引力为零.与之类似,任意均匀带电球面也满足这一定理.
设该星体半径为r,物体运动时在某一刻与地心距离为l,由上述结论可以推出,此时物体只受到半径为r的球体的引力作用,(R-r)区域内地层对物体的合力为零.力f=4G*P*π*r^3*m/3r^2=4G*P*π*r*m/3 式中m为小石块质量.
由此可见,f与r成正比,符合简谐运动规定.
在带入周期公式：t=2π*根号(m/k),式中k=4G*P*π*m/3
化简得T=t/2=π*根号(3/4G*P*π）
大学物理你可以看一下,其中万有引力一章中讲到,牛顿在自己著作中证明了,任一个球壳,只要质量均匀分布,其内任一点所受球壳引力为零.与之类似,任意均匀带电球面也满足这一定理.
设该星体半径为r,物体运动时在某一刻与地心距离为l,由上述结论可以推出,此时物体只受到半径为r的球体的引力作用,(R-r)区域内地层对物体的合力为零.力f=4G*P*π*r^3*m/3r^2=4G*P*π*r*m/3 式中m为小石块质量.
由此可见,f与r成正比,符合简谐运动规定.
在带入周期公式：t=2π*根号(m/k),式中k=4G*P*π*m/3
化简得T=t/2=π*根号(3/4G*P*π）