(3)结果:M=,只要知道g、R、G的值,就可计算出地球的质量。
2.太阳质量的计算
(1)思路:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力提供向心力。
(2)关系式:G=mr。
(3)结论:M=,只要知道行星绕太阳运动的周期T和半径r就可以计算出太阳的质量。
(4)推广:若已知卫星绕行星运动的周期T和卫星与行星之间的距离r,可计算行星的质量M,公式是M=。
思维拓展
如图1所示是卡文迪许测量引力常量的示意图。卡文迪许在实验室里测量几个铅球之间的作用力,测出了引力常量G的值,从而"称量"出了地球的质量。
图1
(1)卡文迪许测出G后,他是怎样"称量"地球的质量的呢?
(2)已知地面附近的重力加速度g=9.8 m/s2,地球半径R=6.4×106 m,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,试估算地球的质量。
答案 (1)在地球表面,物体受到的重力近似等于地球对物体的万有引力,即mg=G,解得地球的质量M=,只要测出G、g、R来,便可"称量"地球的质量。
(2)M== kg≈ 6.0×1024 kg。
预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中