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物理趣味题:估计脉冲星的密度 2016-04-06 07:20:38

 《物理趣味题:估计脉冲星的密度》

#388



脉冲星:对观察者,会显示周期性地电磁辐射变化的星体。


图:近红外线的"慢镜头"电影:



假设:

有这样一个脉冲星,它辐射光强度最大的方向不是它自转轴的方向。

对地球上的观察者,它的“脉冲信号”是由于它的自转造成,好像“灯塔”。


再假设:

它是球形,密度均匀。每秒自转30周。

万有引力使它最外圈物质保持每秒30周做圆周运动,不被甩出或吸入。

注:

这个假设把半径估计得比实际要大很多!在这里,可认为是“最大可能半径”。



问题:

用经典力学,万有引力定律,

1)估计这个脉冲星的密度至少是多少?(用 kg/m^3)

2)如果这个脉冲星的质量是太阳质量,它的最大可能半径是多大?

请给出推理过程。


太阳质量=2*10^30 kg

太阳半径=6.96*10^8m

引力常数 G=6.67*10^-11 Nm^2/kg^2


_______________________________________________

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浏览(471) (0) 评论(11)
发表评论
文章评论
作者:有哲 留言时间:2016-04-08 00:27:21
<p>仙遊野人博,谢谢来访。</p>
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作者:仙遊野人 留言时间:2016-04-07 20:27:28
<p>唯心主义万岁,有神论万岁,封建迷信万岁,伪科学万岁,宗教信仰万万岁!</p>
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作者:有哲 留言时间:2016-04-07 20:27:25
<p>仙遊野人博,谢谢来访。</p>
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作者:仙遊野人 留言时间:2016-04-07 19:44:52
<p>吾故知人之障碍及物质科学之局限,下不为例。有些事只有少数甚至极个别知,以我亲身经历对比,一伙不大可能,只不过遇有他心通者有些可怕而不自在。</p>
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作者:有哲 留言时间:2016-04-07 19:03:42
<p>仙遊野人博,不排除你上述故事中的高僧与博士是“一伙”的。谢谢来访。</p>
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作者:仙遊野人 留言时间:2016-04-07 15:52:58
<p>物质科学包括物理学生物学等不可能觉知到生命的心与灵,只能看到身,生命是由身、心、灵组成。但修炼者可觉知另两方面,现代心理学对〝心〞勉强沾个边。我是见过高人才敢发表一些〝奇谈怪论〞的。记得英国的伯克森博士在印度遇一高僧,辩论时博士说:如有灵魂你看见了?高僧说:看不见不等于不存在,如你今天起床前梦游某地某地(说到这时博士大吃一惊,因他确实做了那梦去那些地方),你家人只看你躺在床上,并不见你灵魂出体。博士折服,后皈依了。我过去也与人他心通过,很短暂。这不能用物质科学手段观察,更难量化。学禅修可开发潜能。生命并非只是蛋白质DNA等,确有更多。</p>
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作者:有哲 留言时间:2016-04-07 15:13:57
<p>仙遊野人博,你说的“灵体说”,没被经典或现代物理学所认同。谢谢来访。</p>
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作者:仙遊野人 留言时间:2016-04-07 09:26:29
<p>好,会回头去看。只是中子星、恒星上未必没生命,形态不同,说不定更高级属光灵体的。</p>
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作者:有哲 留言时间:2016-04-07 06:44:03
<p>仙遊野人博,</p><p>另外,我后来发现你在《物理趣味题:线轴向哪边走?》的正确解答不知为何忽然少了关键的一两行。如有兴趣请再重贴一个。谢谢来访。</p><p><br/></p>
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作者:有哲 留言时间:2016-04-07 06:15:23
<p>仙遊野人博,你的解答正确。</p><p>此星密度高,属“中子星”。无生命存在。</p><p>祝你棋术长。谢谢来访。</p><p><br/></p>
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作者:仙遊野人 留言时间:2016-04-06 21:08:53
<p>终于看到你的经典物理题了,本不想抢答,但最近chess老被对手翻盘,大好局面却因一失误输了,故盼题心切。此题还是引力等于离心力的老套,不对请指出好学新内容:</p><p><br/></p><p>m*r*(angular speed)^2=G*m*M/r^2, </p><p>r - 最外半径,M - 星体质量, m- 任一最外质点质量。由此可得</p><p>密度 density = M/volume=M/(4/3*pi*r^3)=(angular speed)^2/(4/3*pi*G)=1.272*10^14kg/m^3=1.272*10^5Ton/cm^3.</p><p>即每立方厘米有十二万七千二百吨!确实密度大,上面的生命密度一定也大,是特殊材料组成,比共党还要坚硬。</p><p>同时半径是</p><p>r=(G*M/(angular speed)^2)^(1/3), 将太阳参数代入即得</p><p>r=155.424km.</p><p>当然,下棋也翻过别人的盘,最有意思是翻高手的盘,只要抓住其一软招不放,准赢。</p>
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