SAT II物理:圆形和旋转运动

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例子问题

问题1:圆周运动和旋转运动

假设一颗行星与太阳的平均距离是地球与太阳的平均距离的四倍。这颗行星绕太阳一周需要多少地球年?

可能的答案:

正确答案:

解释

开普勒第三定律给出了行星公转周期(年)与其公转半径(离太阳的距离)之间的关系:

周期的平方与半径的立方成正比。我们可以让这些值的乘积等于一个常数,因为它们是成比例的。

在我们的问题中,我们知道距离增加了四倍,地球的周期是1年。

解出新行星的周期。

这颗新行星的周期是地球周期的1 / 8,这意味着在一个地球年里,这颗行星将只完成它的1 / 8轨道运行。这颗行星绕地球一周需要8个地球年。

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