双星运动
两个质量相差不太大、相距较近的两个天体称为双星。若忽略其他星球的影响,双星在万有引力作用下绕两者的***同质心(双星连线上的一点)运动。我画了一张图:
双星运动的特点主要有:运动周期相等;轨道半径与其质量成反比;线速度与其轨道半径成正比。
对于两星与***同质心O之间的距离哪个大、哪个小?也就是圆心O接近哪一个?可用圆周运动的周期公式和万有引力定律来求得。过程如下:
由于双星运动中,两星与质心O总是处于一条直线上,运动周期相等是不言而喻的。
两星之间的引力是万有引力,就是向心力。两星受到的万有引力是相等的。
根据万有引力定律,则:
F=Gm1m2/r^2=m1(4π^2)r1/T^2=m2(4π^2)r2/T^2
在后一个等式:m1(4π^2)r1/T^2=m2(4π^2)r2/T^2 中,两边同时乘以T^2/4π^2,可得
m1r1=m2r2
如果m1>m2,则必然r1<r2,即***同质心O是靠近质量大的一颗星的。