试论太阳因能量辐射质量减小对地球的影响.pdfVIP

2010年 12月 Vo1．28 No．23 中学物理 试 论 太 阳 因能 量 辐 射 质 量 减 小 对 地 球 的 影 响 何建刚 (三门峡职业技术学院 河南 三门峡 472000) 天文学知识及生活常识都告诉我们，太阳在每时每刻不 在(8)式中，考虑到AM 《M，则有 间断地向周围宇宙空间辐射着能量，根据著名的爱因斯坦质 A _ fr≈ 或△r≈ (9) 能方程，可以推知，太阳自身的质量应在不断地减小；由牛顿 ，． 4 因地球公转半径增大而引起公转周期的变化 万有引力定律知道 ，在太阳自身质量不断减小的同时，太阳 对地球的万有引力也应该在不断减小．根据牛顿第二定律及 由圆周运动周期公式 T= ，有 圆周运动规律，假设运动速率不变，在向心力减小的时，做圆 周运动的地球的公转半径应该变大，公转周期应该变长．与 AT= (10) 此同时，地球不断地接收太阳光辐射 ，其 自身质量应在不断 由(1o)式可见，当地球公转速率不变时，由于公转半径增大， 增大．下面，就来定量地研究这些问题． 其公转周期也增长． 1 由于能量辐射太阳每年减少的质量 5 由于接收太阳能量辐射而引起的地球质量的变化 设太阳总辐射功率为P，一年的时间(地球公转周期)为 已知太阳常数为S：1．36X10J／m2·s，地球半径为R T，则太阳每年向外辐射的总能量为E=PT． = 6．4X10m，在不考虑地球大气层吸收的影响和地球向外 设太阳质量为M ，由爱因斯坦质能方程 E= ，知每 部空间辐射能量的情况下，地球每年接受太阳辐射的最大能 年因能量辐射而减少的质量为△M ： 量值为 ： E ： △E=s· ·T (11) ： T (1) 设地球每年因接收太阳辐射而增加的最大质量为 △m， 2 因质量减少每年太阳对地球减小的万有引力△F 则由爱因斯坦质能方程可以得到： 设地球质量为 ，绕 日平均公转半径为 r，则由万有引 力定律有： △m：等 ： (12) F ：—GMm (2) 结论 把 P=3．83X10 J／s，T=3．16X107s，c= r 3．0X10。m／s，r=1．496X10“m，M =1．980X10如 ，R = 由(2)式可以看出，当 ”z、r不变时，M减小，万有引力F 6．4X10m， =29．79×10H】／s，s= 1．36×103J／m2·s等 减小．设太阳质量M 减小△M 时，万有引力减少AF，则有 数据分别代入上述(1)、