结构推理 两个质量分别为和的行星围绕太阳做长半轴分别为和的椭圆轨道运动,证明它们的周期比为 其中M是太阳的质量。
【正确答案】证明可以证明,对于平方反比律力作用下的有心运动,有下列形式的运动微分方程: (1) ,且做椭圆轨道运动,则运动周期 其中是椭圆轨道的长半轴。 今考虑太阳的质量M大于行星的质量m,则取太阳平动参考系,用折合质量取代行星质量m,行星的运动微分方程可写为 (2) 将式(2)改写成式(1)形式, 把等号右边写成,其中,则 所以
【答案解析】