資料:理論分析表明,逃逸速度是環(huán)繞速度的
倍,即
v′=,由此可知,天體的質(zhì)量M越大,半徑R越小,逃逸速度也就越大,也就是說,其表面的物體就越不容易脫離它的束縛,有些恒星,在它一生的最后階段,強大的引力把其中的物質(zhì)緊緊的壓在一起,密度極大,每立方米的質(zhì)量可達數(shù)千噸,它們的質(zhì)量非常大,半徑又非常小,其逃逸速度非常大.于是,我們自然要想,會不會有這樣的天體,它的質(zhì)量更大,半徑更小,逃逸速度更大,以3.00×10
8m/s的速度傳播的光都不能逃逸?如果宇宙中真的存在這樣的天體,即使它確實在發(fā)光,光也不能進入太空,我們根本看不到它,這種天體稱為黑洞.1970年,科學家發(fā)現(xiàn)了第一個很可能是黑洞的目標.已知,
G=6.67×10-11N?m/kg 2,C=3.00×10
8m/s,求:
(1)逃逸速度大于真空中光速的天體叫黑洞,設某黑洞的質(zhì)量等于太陽的質(zhì)量M=1.98×10
30kg,求它的可能最大半徑(此小題結果用科學計數(shù)法表示,小數(shù)點后保留2位,不得使用計算器)
(2)在目前天文觀測范圍內(nèi),物質(zhì)的平均密度為ρ,如果認為我們宇宙是這樣一個均勻大球體,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度C,因此任何物體都不能脫離宇宙,問宇宙的半徑至少多大?(球的體積計算方程
V=πR3,此小題結果用題中所給字母表示)