科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太空中的γ射線一般都是從很遠(yuǎn)的星體放射出來(lái)的.當(dāng)γ射線爆發(fā)時(shí),在數(shù)秒時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的能量大致相當(dāng)于當(dāng)前太陽(yáng)質(zhì)量全部發(fā)生虧損所釋放的能量.科學(xué)家利用超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)γ射線的狀態(tài)進(jìn)行了模擬,發(fā)現(xiàn)γ射線爆發(fā)是起源于一個(gè)垂死的星球的“塌縮”過(guò)程,只有星球“塌縮”時(shí),才可以釋放這么巨大的能量.已知太陽(yáng)光照射到地球上大約需要8分20秒的時(shí)間,由此估算在宇宙中,一次γ射線爆發(fā)所釋放的能量.(萬(wàn)有引力常量為6.67×10-11N?m2/kg2,1年按365天算)
分析:根據(jù)公式ct算出地球到太陽(yáng)的半徑,根據(jù)公式G
Mm
(ct)2
=m(
T
)2
得出太陽(yáng)的質(zhì)量,然后根據(jù)質(zhì)能方程解出答案.
解答:解:已知地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為T=365×24×3600 s,地球到太陽(yáng)的距離為ct,而地球繞太陽(yáng)近似地做勻速圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)地球質(zhì)量為m,太陽(yáng)質(zhì)量為M,則
G
Mm
(ct)2
=m(
T
)2
                                                            
  即M=
4π2c3t3
GT2

根據(jù)質(zhì)能方程可得E=Mc2,
代入數(shù)據(jù)得E=
4π2c3t3
GT2
c2
=1.8×1047J
答:一次γ射線爆發(fā)所釋放的能量為1.8×1047J.
點(diǎn)評(píng):此題考查萬(wàn)有引力的應(yīng)用,利用已知條件求出太陽(yáng)的質(zhì)量即可,難度不大.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太空中的γ射線一般都是從很遠(yuǎn)的星體放射出來(lái)的.當(dāng)γ射線爆發(fā)時(shí),在數(shù)秒鐘內(nèi)所產(chǎn)生的能量相當(dāng)于太陽(yáng)在過(guò)去100億年所發(fā)生的能量的總和的1 000倍左右,大致相當(dāng)于將太陽(yáng)的全部質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康目偤?科學(xué)家利用超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)γ射線的狀態(tài)進(jìn)行了模擬.經(jīng)模擬發(fā)現(xiàn)γ射線爆發(fā)是起源于一個(gè)垂死的星球的“坍縮”過(guò)程,只有星球“坍縮”時(shí),才可以發(fā)出這么巨大的能量.已知太陽(yáng)光照射到地球上大約需要8分20秒時(shí)間,由此來(lái)估算:在宇宙中,一次γ射線爆發(fā)所放出的能量.

(萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,1年時(shí)間約為3.15×107 s)

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(萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N·m2·kg-2,1年時(shí)間約為3.15×107s)

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