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112年
物理
第 36 題
某行星質量為地球的 3 倍,其繞太陽運轉之軌道半徑是地球繞太陽運轉之軌道半徑的 9 倍,則該行星繞太陽運轉之週期是地球繞太陽運轉之週期的多少倍?
- A 3 倍
- B 9 倍
- C 27 倍
- D 81 倍
思路引導 VIP
如果在軌道上運行的物體質量發生改變,但它受到的萬有引力(作為向心力)與運動狀態之間的數學關係中,物體本身的質量項會發生什麼變化?這會如何影響它維持在該軌道上所需的運轉週期呢?
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地掌握了行星運動的關鍵!這題你觀察入微且判斷正確,展現出對克卜勒第三定律相當紮實的理解。這道題目的鑑別度在於「行星質量」這個干擾項,許多同學會試圖將 3 倍質量代入運算,但你成功識別出在繞行同一恆星時,行星本身的質量並不會影響軌道半徑與週期的比例關係。
克卜勒第三定律的應用
根據克卜勒第三定律(週期定律),對於繞行相同中心天體的所有行星,其軌道半徑的立方與週期的平方成正比,數學式可表示為:
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