Bài 40: Các Định Luật Kê-ple, Chuyển động của vệ tinh

• • 2/ Viết công thức gia tốc hướng 2/ Viết công thức gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều. tâm trong chuyển động tròn đều. 2 21 r MM GF = r T r v a ht 2 2 2 4 π == ÔN LẠI BÀI CŨ 1/ Phát biểu và viết 1/ Phát biểu và viết biểu thức định luật biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn vạn vật hấp dẫn a Bán trục lớn F 1 F 2 O b Bán trục nhỏ M SƠ LƯỢC VỀ ELIP SƠ LƯỢC VỀ ELIP Tiêu điểm MF 1 + MF 2 = 2A = hằng số 1.MỞ ĐẦU 1.MỞ ĐẦU *Thiên văn học là một nghành khoa *Thiên văn học là một nghành khoa học nghiên cứu các vật thể, các hiện học nghiên cứu các vật thể, các hiện tượng trong vũ trụ. tượng trong vũ trụ. Thuyết nhật tâm của Cô -pec- níc (1543): Thuyết nhật tâm của Cô -pec- níc (1543): Mặt trời là trung tâm vũ trụ, trái đất Mặt trời là trung tâm vũ trụ, trái đất và các hành tinh khác quay quanh và các hành tinh khác quay quanh mặt trời. mặt trời. *Quy luật chuyển động của các hành *Quy luật chuyển động của các hành tinh qua 3 định luật Kê-ple tinh qua 3 định luật Kê-ple • Giô-han Kê-ple (Johannes Kepler, 1571 - 1630) là nhà thiên Giô-han Kê-ple (Johannes Kepler, 1571 - 1630) là nhà thiên văn người Đức. Ông là một trong những người đã dặt nền văn người Đức. Ông là một trong những người đã dặt nền móng cho khoa học tự nhiên. Kê-ple sinh ra ở Vu-tem-be móng cho khoa học tự nhiên. Kê-ple sinh ra ở Vu-tem-be (Wurtenberg) trong một gia đình nghèo, 15 tuổi theo học (Wurtenberg) trong một gia đình nghèo, 15 tuổi theo học trường dòng. Năm 1600, ông đến Pra-ha và cùng làm việc trường dòng. Năm 1600, ông đến Pra-ha và cùng làm việc với nhà thiên văn nổi tiếng Ti-cô Bra.Kê-ple nổi tiếng nhờ với nhà thiên văn nổi tiếng Ti-cô Bra.Kê-ple nổi tiếng nhờ phát minh ra các định luật chuyển động của các hành tinh. phát minh ra các định luật chuyển động của các hành tinh. • Các định luật đó ngày nay trong thiên văn gọi là ba định Các định luật đó ngày nay trong thiên văn gọi là ba định luật Kê-ple. luật Kê-ple. 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE Định luật I Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. Chú ý: Quỹ đạo các hành tinh nói chung là quỹ đạo elíp, nhưng phần lớn gần đúng là đường tròn, trừ Thuỷ tinh và Diêm vương tinh S1 S2 S3 Định luật II Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau. s 1 S 2 S 3 Định luật II Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau. HỆ QUẢ: Khi đi gần Mặt trời,hành tinh có vận tốc lớn; khi đi xa mặt trời, hành tinh có vận tốc nhỏ 2.CÁC ĐỊNH LUẬT KEÂ-PLE A B C D M N ∆t ∆t ∆t [...]... 2.1030kg 2 3 - Có thể xác định được khối lượng của thiên thể nếu biết khoảng cách R và chu kỳ T của một vệ tinh của nó - Kết hợp với định luật Vạn vật hấp dẫn, tìm ra được hành tinh mới trong hệ Mặt trời - Các định luật Kê-ple cũng áp dụng đúng cho chuyển động của các vệ tinh a) Vệ tinh nhân tạo : Là vệ tinh do con người tạo ra,bay quanh Trái đất dưới tác dụng của lực hấp dẫn của Trái đất •Tốc độ vũ... bỏ qua tác dụng của khí quyển Trái đất và vệ tinh coi như bay sát mặt đất 1 số hình ảnh của các hành tinh trong hệ mặt trời DIÊM VƯƠNG TINH THỔ TINH HẢI VƯƠNG TINH MỘC TINH HOẢ TINH TRÁI ĐẤT KIM TINH THỦY TINH MẶT TRỜI Củng cố Định luật I Kepler : Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm Định luật II Kepler : Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ qt... tốc độ cần thiết để đưa một vệ tinh lên quỹ đạo quanh Trái đất mà khơng rơi trở về Trái đất GM VI = = 7,9km / s RTD - Khi vận tốc vI = 7,9 km/s → Quỹ đạo tròn Giả sử vệ tinh chuyển động trên quỹ đạo tròn rất gần Trái Đất Khối lượng RTĐ là bán kính Trái Đất của vệ tinh là m, của Trái Đất là M Lực hấp dẫn sẽ đóng vai trò lực hướng tâm và theo định luật II Newton ta có Thay các giá trị bằng số Ta tìm... → Quỹ đạo của vệ tinh là ELIP *Tốc độ vũ trụ cấp II: VII = 11,2 km/s Nếu 16,7 km/s> V>11,2 km/s thì vệ tinh sẽ đi xa khỏi Trái đất theo quỹ đạo parabol và trở thành hành tinh nhân tạo của Mặt trời *Tốc độ vũ trụ cấp III: VIII =16,7 km/s Với V = VIII = 16,7 km/s vệ tinh có thể thốt ra khỏi hệ Mặt Trời theo quỹ đạo hypebol Chú ý: Các tốc độ vũ trụ cấp I,II,III ở trên là tốc độ khi phóng vệ tinh vào quỹ... dụng chuyển Lực hấp dẫn hành tinh lên hành tinh động xung quanh Mặt gây ra gia tốc Ap dụng định luật II NewTon cho hành tinh 1, ta có: Trời thì nó chịu tác dụng F1 = M của lực nào? 1a1 M 1M T 4π = M 1 2 R1 HAY: G 2 R1 T1 2 SUY RA: 3 1 2 1 R MT =G 2 T 4π (1) 3 1 2 1 R MT =G 2 T 4π Kết quả trên có phụ Vì (1) khơngthuộc vào khối lượng phụ thuộc vào khối lượng của hành tinh nên ta khơng? các hành tinh. .. chu kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời 3 3 3 ai a1 a2 = 2 = = 2 = 2 T1 T2 Ti *Đối với hai hành tinh bất kỳ ta có:  a1  a  2 3   T1   =   T    2 2 *Hệ quả:Nếu coi quỹ đạo hai hành tinh là hình tròn thì  R1   v2   R  =v      2  1 2 Xét hai hành tinh 1 và 2 của Mặt Trời Coi quỹ đạo chuyển động của mỗi hành tinh gần đúng là tròn thì gia tốc hướng... bằng bao nhiêu so với một năm trên Trái Đất? Giải R1 =R2 +0,52 R2 = 1,52 R2 Áp dụng định luật III Kê-ple: T1 = 1,87 T2 3 2  R1   T1    =   =1,522  R  T   2  2 Một năm trên Hoả tinh bằng 1,87 năm trên Trái đất 3 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 2: Tìm khối lượng MT của Mặt trời từ các dữ kiện của Trái đất: -Khoảng cách tới Mặt trời R = 1,5.1011m -chu kỳ quay T = 365.24.3600 = 3,15.107s Cho hằng số... tinh có thể áp dụng cho hành tinh 2, ta có: 3 2 2 2 R T MT = G 2 4π (2) MT =G 2 4π (1) 3 2 2 2 Như vậy ta có: 3 1 2 1 MT =G 4π 2 (2) R T R T 3 1 2 1 Từ (1) và (2) suy ra: R T Hay chính xác là: 3 1 2 1 a T 3 2 2 2 R = T 3 2 2 2 a = T 3 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Khoảng cách R1 từ Hoả tinh đến Mặt trời lớn hơn 52% khoảng cách R2 giữa Trái Đất và Mặt Trời Hỏi một năm trên Hoả tinh bằng bao nhiêu so với một... đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm Định luật II Kepler : Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ qt những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau 3 1 2 1 3 i 2 i 3 2 2 2 Định luật III Kepler : a = a = = a = T T  a1  a  2 T 3   T1   =   T    2 2 . phát minh ra các định luật chuyển động của các hành tinh. phát minh ra các định luật chuyển động của các hành tinh. • Các định luật đó ngày nay trong thiên văn gọi là ba định Các định luật đó ngày. và các hành tinh khác quay quanh và các hành tinh khác quay quanh mặt trời. mặt trời. *Quy luật chuyển động của các hành *Quy luật chuyển động của các hành tinh qua 3 định luật Kê-ple tinh. là ba định luật Kê-ple. luật Kê-ple. 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE Định luật I Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. Chú ý: Quỹ đạo các hành tinh