假设 地球是均匀的圆球,而且在中间凿了个隧道,通过地心,直到另一端.
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/25 04:30:56
假设 地球是均匀的圆球,而且在中间凿了个隧道,通过地心,直到另一端.
现将一小铁球以初速度0,放入洞中.
有人说,小球会做简谐运动,那么振动周期是多少?如果不是简谐运动 那么 会是什么运动?什么理由?
现将一小铁球以初速度0,放入洞中.
有人说,小球会做简谐运动,那么振动周期是多少?如果不是简谐运动 那么 会是什么运动?什么理由?
首先 计算 小球下落到 h 深处时的加速度.
如同一个带电小球处在一个空心球壳中所受库仑合力为0的道理一样,深处h处的质量小球所受的 外径为R内径为(R-h)的地球球壳的万有引力之合力也为0.
(R为地球半径)因此小球所受万有引力为半径为 R-h 的内层地球的引力.该引力为
F=GmM/(R-h)^2
M为内层地球质量
小球在深处h处的加速度为
a=F/m = GM/(R-h)^2
h=0时 a=g=GM'/R^2
M'为整个地球的质量.因为假设地球是均匀的,密度相等.所以它与M的关系为:
M=M' * (R-h)^3/R^3
任意h时:a= GM/(R-h)^2
= G* [M' * (R-h)^3/R^3] /(R-h)^2
= G*M'/R^2 * (R-h)/R
= g*(R-h)/R
设 r=R-h 代表内层地球的半径
a=g*r/R
小球在r处受到的指向地心的力
F=mg* r/R
这个式子与弹簧的恢复力 F=kX (k 为弹簧倔强系数)形式相似
mg/R 相当于倔强系数k.
所以,小球会做简谐振动,周期为
T=2∏√[m/(mg/R)
=2∏√R/g)
R = 6.37*10^6 米
g = 9.86 米/秒^2
代入计算得到
T = 5.05 * 10^3 秒
如同一个带电小球处在一个空心球壳中所受库仑合力为0的道理一样,深处h处的质量小球所受的 外径为R内径为(R-h)的地球球壳的万有引力之合力也为0.
(R为地球半径)因此小球所受万有引力为半径为 R-h 的内层地球的引力.该引力为
F=GmM/(R-h)^2
M为内层地球质量
小球在深处h处的加速度为
a=F/m = GM/(R-h)^2
h=0时 a=g=GM'/R^2
M'为整个地球的质量.因为假设地球是均匀的,密度相等.所以它与M的关系为:
M=M' * (R-h)^3/R^3
任意h时:a= GM/(R-h)^2
= G* [M' * (R-h)^3/R^3] /(R-h)^2
= G*M'/R^2 * (R-h)/R
= g*(R-h)/R
设 r=R-h 代表内层地球的半径
a=g*r/R
小球在r处受到的指向地心的力
F=mg* r/R
这个式子与弹簧的恢复力 F=kX (k 为弹簧倔强系数)形式相似
mg/R 相当于倔强系数k.
所以,小球会做简谐振动,周期为
T=2∏√[m/(mg/R)
=2∏√R/g)
R = 6.37*10^6 米
g = 9.86 米/秒^2
代入计算得到
T = 5.05 * 10^3 秒
很有趣,假设地球是一个标准的球形,且质量分布均匀.如果从北极过地心打一条笔直隧道直到南极.有一小球从隧道的一端无初速度释
假设给地球打个洞(通过地心)1个人沿着洞爬下去能到达地球另一端吗?
从地球一头打通到另一头 如果忽略万有引力(就是假设不停在地心而是真的到了另一头)那么.(我弱了.)一开始脚是朝下跳下去的
我不明白假如在地球上通过地心挖一条贯通的隧道,一个人坠入隧道,如果忽略空气阻力,这个人会( ).
假如在地球上通过地心挖一条贯通的隧道,一个人堕入隧道,如果忽略空气阻力,这个人会怎么样?
在120°E,30°N的地方直线前进穿越地心,到地球另一端时,经纬度是?
如果将地球打个洞通过地心一直打通到地球的另一端,一个人跳下去,会怎样?
通过地心,我国上海在地球另一面的垂直对称点是?
如果在地球上挖一个洞,挖通到另一端.扔个东西下去.他是会掉到另一端呢.还是会停在地心呢
如果将地球打个洞,打穿地球,然后扔个东西下去,会掉到哪里,地心、地球另一端、太空?
假设哈,从地面比直往下挖,挖到地球对面,一个顺着地心透出过去的隧道,跳下去会停在哪?
假设地球是一个均匀球体,现在地球的东半球北纬30度的a处开一个穿过地轴的直线隧道直通西半球北纬30度的b处,已知地球的半