Bài 40: các định luật kê-ple. chuyển động của các vệ tinh

Ki m tra ể bài cũ 1. Phát biểu và viết biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn. 2. Viết công thức gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều a B¸n trôc lín F 1 F 2 O b B¸n trôc nhá M SƠ LƯỢC VỀ ELIP Tiªu ®iÓm MF 1 + MF 2 = 2a = h»ng sè Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH 1. MỞ ĐẦU 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE 3. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ 4. BÀI TẬP VẬN DỤNG Johannes Kepler (1571 - 1630) 1. Mở đầu - Thiên văn học là một ngành khoa học nghiên cứu những vật thể, hiện tượng trong vũ trụ. - Các quan điểm : Hệ địa tâm của Ptô-lê-mê, hệ nhật tâm của Cô-péc-nic. - Kê-ple đã tìm ra ba định luật mô tả chuyển động của các hành tinh. - Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm. 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE F 1 F 2 M b a O - Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm. 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE S1 S2 S3 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE - Định luật II : Đoạn thẳng nối Mặt trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau. - Định luật III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kì quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt trời. Đối với hai hành tinh bất kì: 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE 2 3 2 2 3 2 2 1 3 1 ==== i i T a T a T a 2 2 1 3 2 1         =         T T a a 3. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ: Khi một vật bị ném với vận tốc có giá trị đủ lớn, vật sẽ không trở lại mặt đất mà sẽ quay quanh Trái đất, khi đó vật được gọi là vệ tinh nhân tạo của Trái đất. - Xét vệ tinh nhân tạo khối lượng m chuyển động trên quỹ đạo tròn rất gần Trái đất (khối lượng M). Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm: Thay số M = 5,89.1024kg, RTD = 6370km Ta được v = 7,9.103m/s = 7,9km/s, gọi là vận tốc vũ trụ cấp I. TDTD hthd R mv R Mm GFF 2 2 =⇔= TD R GM v =⇒ [...]... Từ định luật III Kê-ple, hãy tìm cách tính khối lượng của Mặt trời hoặc khối lượng của một hành tinh có vệ tinh Với một hành tinh quanh Mặt trời, ta có: 3 1 2 1 a GMT = = const 2 T 4π Nếu biết bán kính và chu kì quay của hành tinh (ví dụ Trái đất) ta có thể tìm được khối lượng của Mặt trời Với hành tinh có vệ tinh, nếu biết bán kính và chu kì quay của vệ tinh ta có thể tìm được khối lượng của hành tinh. .. đó Hệ Mặt trời Kích thước của các hành tinh so với Mặt trời Diêm vương tinh Hải vương tinh Thổ tinh Mộc tinh Hoả tinh Trái đất Kim tinh Thuỷ tinh Mặt trời 4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ: Vệ tinh địa tĩnh Hệ thống GLONASS gồm 24 vệ tinh, phân thành 3 nhóm bay theo 3 quỹ đạo hình tròn quanh Trái đất ở độ cao khoảng 19100 km 4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ: APOLO 4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:... ta được MT = 2.1030kg 2 3 4π r MT = 2 GT Củng cố CÂU 1: Theo định luật I Kê-ple thì mọi hành tinh đều chuyển động trên các quỹ đạo a Hình tròn b Hyperbol c Parabol d Hình elip trong đó Mặt trời nằm ở một tiêu điểm CÂU 2: Chọn câu đúng Theo định luật II Kê-ple, trong chuyển động của một hành tinh, véctơ bán kính nối từ Mặt trời đến hành tinh a Quét những diện tích giảm dần trong những khoảng thời gian...4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ: Nếu v = vI = 7,9 km/s: vận tốc vũ trụ cấp I → Quỹ đạo tròn 4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ: Nếu v = vII = 11,2km/s (vận tốc vũ trụ cấp II), vệ tinh đi xa khỏi Trái đất theo quỹ đạo parabol và trở thành hành tinh nhân tạo của Mặt trời 4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ: Nếu v = vIII = 16,7km/s (vận tốc vũ trụ cấp III), vệ tinh thoát khỏi hệ Mặt... hyperbol 4 BÀI TẬP VẬN DỤNG: ♦ Bài 1: Khoảng cách R1 từ Hỏa tinh tới Mặt trời lớn hơn 52% khoảng cách R2 giữa Trái đất và Mặt trời Hỏi một năm trên Hỏa tinh bằng bao nhiêu so với một năm trên Trái đất? Giải: Gọi T1, T2 lần lượt là năm trên Hỏa tinh và trên Trái đất (là thời gian để hành tinh quanh một vòng quanh Mặt 3 2 trời) R  T  = 1 ÷  ÷  R2  T2  1 Theo đề: Do đó, theo định3 luật III Kê-ple,... được:  R1  2 2 3 2 T T = ÷ T2 ⇒ 1 = (1, 52) T2  R2  2 1 4 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 kì quay T = 3,15.107s Lấy G = 6,67.10-11Nm2/kg2 Giải: Lực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trời đóng vai trò là lực hướng tâm giữ cho Trái đất chuyển động theo quỹ đạo gần tròn quanh Mặt trời π 2r M D M T M Dv 4 . ®iÓm MF 1 + MF 2 = 2a = h»ng sè Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH 1. MỞ ĐẦU 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE 3. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ 4. BÀI TẬP VẬN DỤNG Johannes Kepler. trụ. - Các quan điểm : Hệ địa tâm của Ptô-lê-mê, hệ nhật tâm của Cô-péc-nic. - Kê-ple đã tìm ra ba định luật mô tả chuyển động của các hành tinh. - Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động. tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm. 2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE F 1 F 2 M b a O - Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời