định luật KEPLER (07-08)

THÀNH VIÊN: THÀNH VIÊN: NGUYỄN TRỌNG ĐỨC NGUYỄN TRỌNG ĐỨC NGUYỄN VŨ HẢI HÀ NGUYỄN VŨ HẢI HÀ TRẦN THẾ TẤN TRẦN THẾ TẤN TR TR ƯƠ ƯƠ NG ĐẶNG QUỲNH TH NG ĐẶNG QUỲNH TH Ơ Ơ Nội dung trình bày Nội dung trình bày I. Một số thuyết về vũ trụ II. Johannes Kepler III. Các định luật Kepler IV.Chuyển động trong trường hấp dẫn V. Vận tốc vũ trụ VI.Một số bài toán ứng dụng Một số học thuyết về vũ trụ Một số học thuyết về vũ trụ Thuyết vũ trụ hình trụ của Anaximander (550 năm trước CN) Thuyết bán cầu thuỷ tinh của Eudexus(370 năm trước CN) Đặc biệt thuyết Almagest của Ptolemy(85-165) tồn tại suốt 14 thế kỉ : Trái Đất là trung tâm của vũ trụ và tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh nó với quỹ đạo tròn. Ptolemy Thuyết nhật tâm của Copernicus(1473-1543) : Mặt Trời là trung tâm vũ trụ và các hành tinh đều quay quanh nó trên một quỹ đạo tròn. Copernicus Quan niệm của Tycho Brahe (1546-1601) : Trái Đất là trung tâm của vũ trụ nhưng các hành tinh và vì sao khác quay quanh Mặt Trời. Ông là nhà thiên văn học người Đan Mạch và đã c ó những số liệu đo đạc vị trí các vì sao khá chính xác, là cơ sở cho sự ra đời của các định luật Kepler. Johannes Kepler Johannes Kepler (1571-1630) sinh ra tại Đức, là người sùng đạo từng theo học chủng viện mục sư Tin Lành, sau chuyển sang nghiên cứu chiêm tinh và thiên văn học. Ông nổi tiếng với tác phẩm “Stereometria doliorum vinorum” in tại Lizn năm 1615. 1609-1619 : ông lần lượt đưa ra ba định luật về quy luật chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Johannes Kepler (1571-1630) Là người tin vào mô hình vũ trụ của Copernicus, năm 1596 ông đưa ra mô hình hình học giải thích về kích thước các hành tinh khá chính xác. Các định luật Kepler 1 . Sự ra đời các định luật Kepler Dựa trên số dữ liệu đo đạc khổng lồ do Tycho Brahe để lại, Kepler đã tính toán lại các quỹ đạo và đưa ra các định luật toán học mang tính định lượng rõ ràng về quy luật chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt Trời • Năm 1609 : Johannes Kepler đưa ra hai định luật đầu tiên về quỹ đạo của các hành tinh. • Năm 1619 : định luật thứ ba được đưa ra nói về mối quan hệ giữa bán trục lớn và chu kì quay của các hành tinh. • Năm1687 : Các định luật Kepler chỉ được chứng minh sau khi Newton đưa ra định luật vạn vật hấp dẫn và thiết lập các định luật cơ bản của động lực học [...]...2 Nội dung các định luật Định luật I Mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm Elip là tập hợp các điểm M sao cho MF1 +MF2 =2a (a=costn) với a là bán trục lớn b là bán trục nhỏ M a F F’ b 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 lập phương bán... khối Ba định luật Một số số liệu về các hành tinh trong hệ Mặt Trời Bán trục lớn(đơn vị thiên văn ao ) Chu kì quay T (đơn vị năm) Thuỷ tinh 0,387 0,24 Trái Đất 1,000 1,000 Hoả tinh 1,524 1,881 Thổ tinh 9,540 29,460 Chứng minh định luật III Kepler Xét hai hành tinh của Mặt Trời có quỹ đạo chuyển động gần đúng với quỹ đạo tròn v à c ó gia t ốc h ư v 2 4π 2 ớng t âm l à : aht = = 2 r r T Áp dụng định luật. .. r2 GM T (1) = 2 2 T2 4π Từ (1)và (2) : r1 3 T1 3 = r2 3 T2 3 Do xét quỹ đạo các hành tinh là quỹ đạo tròn nên 3 3 a1 a2 a=r⇒ = 2 2 T1 T2 Từ định luật Kepler III có thể suy ra hệ quả 2 R1 v2 = 2 R2 v1 Chứng minh : do 2 T1 = ( 2πR1 ) v1 2 2πR T= v 2 và Thay vào định luật III thì : nên 2 T2 = ( 2πR2 ) 2 v2 2 v2 R1 = 2 R2 v1 2 Chuyển động trong trường hấp dẫn Quỹ đạo khả dĩ Xét hành tinh là một chất điểm... của Mặt Trời đối với Mộc tinh là : F = MT a 4π r mM T ⇔G 2 =m 2 r T 2 ( ) 9 3 4π r 4 5,2.150.10 3,14 ⇒T = = 30 −11 MG 2.10 6,67.10 2 ⇒ T ≈ 374,5.10 s ≈ 11,88nam 6 2 2.Hãy so sánh hai vệ tinh Theo định luật III Kepler : 3 2 2 nhân tạo có cùng khối  R1  T  T    = 1  ⇒ 1  =8 lượng chuyển động tròn  R  T  T   2  2  2 đều quanh Trái Đất trên ⇒ T1 = 2 2T2 ⇒ ω 2 = 2 2ω1 những quỹ đạo . khá chính xác. Các định luật Kepler 1 . Sự ra đời các định luật Kepler Dựa trên số dữ liệu đo đạc khổng lồ do Tycho Brahe để lại, Kepler đã tính toán. tinh. • Năm1687 : Các định luật Kepler chỉ được chứng minh sau khi Newton đưa ra định luật vạn vật hấp dẫn và thiết lập các định luật cơ bản của động lực