1、高中物理计算行星密度的公式是什么?怎样推出来的?
星球的质量为M,半径为R,则星球的体积V=4/3πR^3;星球的密度P=3M/4πR^3。
由F=mv^2/r,v=2πr/T,得:F=4π^2mr/T^2;行星公转的向心力由万有引力提供,则有下式:4π^2mr/T^2=GMm/r^2,得:M=4π^2r^3/T^2G。
首先,假设行星质量为m,半径为r,密度为ρ;主星质量为M,行星与之相距R,公转周期周期是T。
一颗行星要存在,其自身的质量对表面上的物体的引力必须要大于主星对其的摄动力,要不然主星将会将其撕扯开来。做出这样的假设:为了稳定存在,行星自身引力必须要比主星摄动力大两个数量级(10的平方)以上。
这个比例有一定的主观性,但是有一定的合理性,毕竟如果处在临界点的话,随机的一些波动都有可能改变其稳定性,因此要偏离临界点远一些。
周期很短的行星,密度一般都会很大,那些白矮双星甚至几分钟就可以相互公转一周,因此单从这里就可以得出白矮星的密度是非常大的。可以检验,目前已知的行星都满足这个结果,太阳系的木星、土星就不用说了,其的周期都是十年以上,肯定满足。
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已知行星密度:
土星:0.70g/cm^3;木星:1.34g/cm^3;天王星:1.58g/cm^3;
海王星:2.30g/cm^3;火星:3.95g/cm^3;金星:5.2g/cm^3;
水星:5.4g/cm^3;地球是最大的:5.518g/cm^3。
八大行星,是指太阳系的八个大行星,按照离太阳的距离从近到远,它们依次为水星(☿)、金星(♀)、地球(⊕)、火星(♂)、木星(♃)、土星(♄)、天王星(♅)、海王星(♆)。八大行星自转方向多数也和公转方向一致。
只有金星和天王星两个例外。金星自转方向与公转方向相反,天王星则是与公转轨道呈97°角的“躺着”旋转。
2、九大行星的距离公式
提丢斯-波得定则(Titius-Bodelaw)是关于太阳系中行星轨道半径的一个简单的几何学规则。
它是在1766年时,由德国的一位中学教师戴维·提丢斯(JohannDanielTitius)所提出,后来被柏林天文台的台长约翰·波得归纳成了一个经验公式来表示。
这个公式可以表述为:a=(n+4)/10
其中
n=0,3,6,12,24,48…(n≥3时,后一个数字为前一个数字的2倍)
现代的公式把a作为行星到太阳的平均距离(天文单位):a=0.4+0.3k
其中k=2^n(n=0,1,2,3……)
行星公式推得实测值误差
水星0.40.392.56%
金星0.70.722.78%
地球1.01.000.00%
火星1.61.525.26%
谷神星2.82.771.08%
木星5.25.200.00%
土星10.09.544.82%
天王星19.619.22.08%
海王星38.830.0629.08%
冥王星77.2239.4495.75%
3、如果我知道地球与金星之间的各种数值,如何求它们之间的引力?
我知道好像要用万有引力来算,可具体的算法我不确定,有人可以算给我看看么?我十分需要具体过程。高人救我!
金星的小档案:
平均日距 108,200,000 km (0.72 AU)
直径 12,103.6 km
质量 4.869e24 kg
密度 5.24 gm/cm
重力 0.903 G
地球的小档案:
平均日距 149,600,000 km (1.00 AU)
直径 12,756.3 km
质量 5.976e24 kg
密度 5.52 gm/cm
重力 1 G(9.8 m/s2)
4、玛雅文化的玛雅数字和历法
玛雅人的数字表达与算盘的算珠有异曲同工之妙。使用三个符号:一点、一横、一个代表零的贝形符号就可以表示任何数字。类似的原理今天应用于电脑的“二进位制”。
玛雅的历法非常复杂,有以260日为周期的卓金历、6个月为周期的太阴历、29日及30日为周期的太阴月历、365日为周期的太阳历等不同历法。现代天文观测一年是365.2422天,而玛雅人已测出一年是365.2420天。
玛雅人运算出著名的金星公式:
(月球) 20×13=260260x2x73=37,960
(太阳) 8×13=104 104x5x73=37,960
(金星) 5×13=6565x8x73=37,960
每一种周期经过37960天,会相遇在一条直线上,根据玛雅人的神话传说,那时“神祇”会到一处宁静的休息处所。 金星历年是指金星环绕太阳一周需要的时间,玛雅人花费384年的观察天文,算出584天的金星历年(发现金星在8个地球年中恰好转动5圈,周而复始。用5除8个地球年的天数——2920天——得出584天),现代观测计算为583.92天,误差每天不到12秒,每月只有6分钟。如此高的精确度计算金星历,实在是不可思议。
玛雅计日的单位巨大,考古学家已知的数值:
20金(天)=1乌纳(月) /20天
18乌纳=1盾(年)/360天
20盾=1卡盾/7200天
20卡盾=1伯克盾/144000天
20伯克盾=1匹克盾/2880000天
20匹克盾=1卡拉盾/57600000天
20卡拉盾=1金奇盾/1152000000天
20金奇盾=1阿托盾/23040000000天
为何发展出如此巨大的数字?数字单位大到即使现代人也用不上。以今天的科学眼光观之,如此巨大的数字只有天文学才会使用。天文学经常用巨大的数字单位——“天文数字”表示星系间的距离等。
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