星球質量是怎麼計算的,地球的質量是怎麼計算的?

時間 2022-02-01 19:13:02

1樓:昔楚鞠鳥

星球的質量是通過其密度估算出來的,而星球的密度又是通過其光譜線估算出來的,比如密度越大的物體越熱,它發出的光譜線大多是高頻的x射線,更有密度超高的伽馬射電星,它發出的光譜中絕大多數是甚高頻的伽馬射線,星球的體積容易測量。星球的質量就是體積乘以密度嘍

2樓:酒時芳門橋

假設有質量為m和m(m遠小於m)的二球形物體,因相互間重力吸引的影響而在圓形軌道上運動,兩物體之系統質心位於兩物體的質心聯機上之c點,則二物體因相互間重力吸引的影響而在圓形軌道上運動,二者均有相同之角速度。

若無外力作用此系統,則質心c無加速度,此時選c點為運動參考係的原點,即將c點視為靜止點,則質量m之大物體以半徑r繞c點作圓形軌道運動,質量m之小物體以半徑r繞c點作圓形軌道運動,二者均有相同之角速度ω。要出現這種情形,必須作用於各物體之重力,供給所需的向心加速度。因為這些重力僅是一對作用力與反作用力,故向心力應相等但方向相反,亦即m施於m之向心力的大小為m(ω^2)r,而m施於m之向心力的大小為m(ω^2)r,則m(ω^2)r=m(ω^2)r,或mr=mr,此乃是二物體之系統質心c位在二物體連線上之必然條件。

今物體m的向心力應相等於二物體間的重力,則有下式成立

gmm/(r+r)^2=m(ω^2)r,若一物體之質量遠大於另一物體,如太陽(m=ms)和行星(m)的情形,則此物體(ms)距質心之距離(r)遠小於另一物體(m)距質心之距離(r),即r<

gms=(ω^2)(r^3)

若以轉動週期(t)表示角速度,即ω=2π/t,可得

gms=4(π^2)(r^3)/(t^2),或

t^2=4(π^2)(r^3)/gms,此即行星運動的基本方程式-克卜勒第三定律。若定義r為橢圓的半長軸,則為橢圓軌道時此式亦能成立。我們可以利用推導此結果的基本條件mr=msr計算出太陽的質量,同時亦可適用於地球與月球之運動系統而求出地球的質量。

經精密計算,地球的質量

=5.9742

×10^24

kg以上為計算太陽質量的例子,若要計算某星球之質量,亦可運用類似上面的方法求得。不過,當r並非遠大於r時,則我們必須知道r之值(即某星球離地球之距離)。由於某星球的光波強弱,和該星球離開地球的距離有直接關係,因此藉著觀測該星球之光波強弱,便可計算出星球離開地球的距離。

以上,希望對你有幫助。^^

ps.純文字模式很難打出好的排版和方程式,如果看不懂上面的敘述中的方程式的話,請瀏覽參考資料所列之**。

星球質量是怎麼計算的

3樓:後初珍

方法有很多,最簡單的就是利用"m=ρv"這個公式的,先通過光譜測量某個天體的物質構成得出其密度,然後通過天文望遠鏡測得天體體積,最後,用我們初中就學到的格式——

已知:ρ=***,v=***,求m。

據:ρ=m/v變形m=ρv

解:*********

(不要吐槽,讓我緬懷一下我逝去的青春 _(:з」∠)__……絕對沒有夕陽下的奔跑!!!)

ok,書歸正傳!行星的質量也可以通過恆星的質量結合行星運動的半徑週期等等資料計算得到,其中一般簡單的可以用到克卜勒的天體定律,但現代用的較多的是廣義相對論,這個才是現代物理用到的東西。不過萬有引力是比較籠統的理論,不能適用於多體之間的運動研究,所以必須用廣義相對論的引力理論。

用萬有引力的具體的操作是:在天體運動中,近似認為天體的運動是勻速圓周運動,在其運動過程中起決定因素的是萬有引力,即萬有引力提供天體做勻速圓周運動所需的向心力,有g(mm/r²)=m × (2π/t)²×r 其中週期可通過天文觀測方式獲得,從而可得天體質量為:m = [(2π/t)²×r³]/g。

用克卜勒第三定律的操作方法是:由克卜勒第三定律估算天體質量

克卜勒三定律"注①"是關於行星圍繞太陽運動的規律,是德國天文學家克卜勒認真分析了丹麥天文學家第谷·布拉赫的大量對天體執行觀測資料的基礎上提出的,它的內容是:

克卜勒第一定律(橢團軌道定律):所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動,太陽是在這些橢圓的乙個焦點上,但行星軌道的偏心率都比較小,例如,地球軌道的偏心率只有0.0167,很接近於圓。

克卜勒第二定律(面積定律):對每個行星來說,太陽和行星的聯線在相等的時間內掃過的面積相等。

克卜勒第三定律(週期定律):所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉週期的平方的比值都相等。即:a³/t²= c(常數)

由於第谷·布拉赫的資料都是靠肉眼觀測記錄的,克卜勒三定律與行星實際執行的情況有少許偏離,後來人們修正了克卜勒第三定律,得到準確的表示式是:a³/t²(m m) = g/4π²

其中m為太陽的質量;m為行星的質量;a為橢圓軌道的長半軸;t為行星的公轉週期;萬有引力常數 g = 6.67×10-11n·m²/kg²。

還可以用天體真半徑和表面重力加速度推算天體質量

在天體表面,物體所受萬有引力與它所受重力近似相等,由萬有引力定律有:g(mm/r²)=mg

即m = gr²/g。

***(不知用什麼連詞好了)用天體的質量和光度之比的質光關係估算天體質量

所謂質光關係"注②"就是恆星的質量和絕對光度之間的乙個重要關係,最早為哈姆所提出,並在2023年由赫茨普龍通過觀測資料證實,2023年愛丁頓從理論上匯出絕對光度為l的恆星與其質量m的關係為:l = km3.5

其中絕對光度l可由實際觀察得到, 為常數,它與哈勃常數h有關。由上式可估算天體的質量為:m = (l/k)2/7

該方法除對物理性質特殊的巨星、白矮星和某些緻密天體不適用外,對佔恆星總數的90%的主序星非常適用。

除以上方法可以估算天體質量以外,還有"注③":用維里定理估算天體的質量(稱為"維里質量");雙譜分光雙星又是食雙星可由分光解和測光解中的軌道傾角,可求得兩子星的質量;雙譜分光雙星又是干涉雙星,可由分光解和軌道傾角,可計算出兩子星的質量;雙譜分光雙星的分光解加上偏振觀測所得軌道傾角可得出兩子星的質量;利用已知半徑的白矮星的引力紅移量求白矮星的質量;利用恆星在赫羅圖上的理論演化軌跡估算恆星質量(稱為"演化質量");對已知真半徑的脈動變星,可以由脈動週期估算平均密度,從而得出質量(稱為"脈動質量")等方法。

當然,天體的質量隨著時間而不斷變化,主要是由於熱核反應把質量不斷轉變為輻射能和許多天體因大氣膨脹或拋射物質而不斷損失質量。而且仍有不少恆星的質量資料至今還很不可靠或精度甚低,如大角、老人、織女

一、河鼓

二、參宿

四、心宿二等亮星,欲得到精度較高的恆星的質量,人們仍有大量的工作要做。

參考書目:

注①:《中國大百科全書天文學》第189頁"克卜勒定律"條目,中國大百科全書出版社出版,1980 年12月第一版

注②:同上,第556頁"質光關係"條目

注③: 同上,第144--145頁"恆星質量"條目

4樓:

星球的質量是通過其密度估算出來的,而星球的密度又是通過其光譜線估算出來的,比如密度越大的物體越熱,它發出的光譜線大多是高頻的x射線,更有密度超高的伽馬射電星,它發出的光譜中絕大多數是甚高頻的伽馬射線,星球的體積容易測量。星球的質量就是體積乘以密度嘍

地球的質量是怎麼計算的?

5樓:廣西師範大學出版社

計算地球質量的辦法有很多,但是如果我們把地球看成質量均勻,並且忽略其他天體的影響,那麼我們就可以通過如下途徑計算地球的質量:

方法一、在赤道上,地球對質量為m的物體的引力等於物體的重力與隨地球自轉的向心力之和,則為5.984×10^24kg。

方法二、在北極,如果不考慮地球自轉,結果為5.954×10^24kg。

方法三、把地球看作質量均勻的球體,忽略自轉影響,半徑取平均值,重力加速度取標準值。則為5.965×10^24kg。

6樓:匿名使用者

利用重力加速度和公轉軌道

在天體運動中,近似認為天體的運動是勻速圓周運動,在其運動過程中起決定因素的是萬有引力,即萬有引力提供天體做勻速圓周運動所需的向心力,有g(mm/r²)=m × (2π/t)²×r 其中週期可通過天文觀測方式獲得,從而可得天體質量為:m = [(2π/t)²×r³]/g。

只是,由於實際上天體的執行軌跡是橢圓形的,加上地球還有月亮這個超大衛星且作為焦點的太陽本身也在運動,所以計算公式要比這個複雜的多。

不過,近似估算,應該問題不大。

7樓:老肉雜談

為了知道地球的質量,牛頓設想了乙個非常奇葩的實驗,不過這個實驗實在是太奇葩了,連牛頓自己都懶得去嘗試。讓我們來看看人類是怎麼知道地球質量的吧!

地球的質量是怎麼算出來的,還有其他星球

8樓:康康侃球

地球的質量為5.976×l0^27克,這是根據萬有引力定律測定的。地球質量的確定提供了測定其他天體質量的依據。

從地球的質量可得出地球的平均密度為5.52克/厘公尺3。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用,二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化。

赤道上的重力加速度為978.伽(厘公尺/秒2),兩極處為983.2伽。

有些地方還會出現重力異常現象,這反映出地球內部物質分布的不均勻性。重力異常同地質構造和礦床有關。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的週期變化,最大的可達十分之幾毫伽。

地球的重力常數為9.8n/kg,為月球的6倍。

人類是如何算出星球的的總質量的?

9樓:嵩果科科

通過牛頓的萬有引力公式計算出來的。f=gmm/r^2其中f是引力,g是萬有引力常數,m和m分別為兩個物體(星球)的質量,r為兩物體之間的距離。比如測量太陽的質量時,只需要把地球的質量m代入,這樣太陽的質量m就能得到了。

10樓:戀愛六六醬

計算出太陽的質量之後,通過天文觀測太陽系其他行星的公轉半徑r,和公轉線速度v,就可以通過公式計算出太陽系其他星球的質量了,太陽系外恆星質量計算方法有三種,一種是雙星系統,雙星系統是兩顆恆星圍繞乙個質點運動,根據克卜勒第三定律;第二種計算方法是通過光度推算;第三種計算方式是通過引力紅移計算.

11樓:辣

科學家們根據萬有引力的公式,根據光年的概念,通過質量的定律。總之,通過許多公式最終算出了星球的質量,這是乙個非常了不起的發現。

如何計算出地球的質量,怎樣計算地球的質量?

應用公式 gmm r 2 m 2 t 2 r 同步衛星的週期是24小時,地球半徑是6400千公尺。可以用萬有引力公式推 gmm mv 2 r mr 其中r為地球半徑,是常量6371km t為地球同步衛星的週期24h 24 3600 用萬有引力就可算出 mg gmm r 2 r為地球半徑,g 為引力常...

地球的質量是怎麼算出來的,地球的質量是怎麼計算出來的?

地球的質量為5.976 l0 27克,這是根據萬有引力定律測定的。地球質量的確定提供了測定其他天體質量的依據。從地球的質量可得出地球的平均密度為5 52克 厘公尺3。地球上任何質點都受到地球引力和慣性離心力的作用,二者的合力就是重力。重力隨高度遞增而減小,也隨緯度而變化。赤道上的重力加速度為978....

地球的質量是月亮的多少倍,「太陽的質量」是「地球質量」的多少倍?

地球質量是月球質量的 81倍 地球的大小是月球130萬倍 太陽的直徑為139萬千公尺,為地球的109倍,是月球的400倍。太陽的體積是地球的130萬倍,質量為地球的33萬倍,平均密度是1.4克 厘公尺3。太陽的重量是月球重量的270倍,太陽與月球相比,就像大象和螞蟻之比。日地距離為1.5億千公尺,這...