高一物理行星运动、

Question

土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10-11Nm2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（ ）
A．9.0×1016kg B．6.4×1017kg C．9.0×1025kg D．6.4×1026kg

我的问题是为什么计算的时候半径用1.4而不用7.3？

Answer 1

我认为是这样的。14小时是土星光环外缘的运行周期，于是就用外缘的半径。
如果给的条件是光环内缘的运行周期，那就用内缘的半径。追问

什么是外缘半径？这是不是大的就是？

追答

是呀，土星光环是由小颗粒组成的，它围绕土星的转动不是刚性的，是较差转动，就是说，转动周期是随着光环物质与土星的距离而变化的。拿一个草帽看一下，外缘就是草帽的边缘，内缘就是草帽的宽边与帽筒连接的地方。离的近（靠近内缘，或者说靠近土星），无论是线速度还是角速度，都高。而离土星远（靠近外缘），线速度和角速度都低。这是因为距离不同，引力的大小也不同。

Answer 2

因为题目给出的是外缘的运动周期，而公式中所对应的都是相同条件下的，也就是说需要的是外缘的周期外缘的半径外缘的一切。。。追问

什么是外缘？

Answer 3

“光环”是由两个半径不同的同心圆组成，大的圆就是光环外缘；小的圆就是光环内圆。