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國中教甄|地球科學地球科學103 年第 8 題單選題

已知水星公轉軌道週期約為88天,地球約為365天。依據克卜勒行星運動定律,可以算出水星的軌道半徑大約是幾個天文單位?

A0.4正確答案
B0.7
C1.1
D1.5
答案與詳解
A
正確答案
利用克卜勒第三定律,將水星與地球的週期比值平方後開三次方,即可求得水星軌道半徑約為0.4天文單位。

逐選項解析

A0.4✓ 正確
依據克卜勒第三定律,週期平方與軌道半徑立方成正比。以地球為基準(週期1年,半徑1 AU),水星週期約為 88/365 ≈ 0.24 年。半徑 R = (0.24²)^(1/3) ≈ (0.058)^(1/3) ≈ 0.39 AU,最接近 0.4。
B0.7✕ 錯誤
0.7 AU 約為金星的軌道半徑(週期約 224 天),若計算過程誤用比例或開方次數錯誤可能誤選此選項。
C1.1✕ 錯誤
D1.5✕ 錯誤

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