Bài 40. Các định luật Kê-ple. Chuyển động của vệ tinh

Xin kÝnh chµo Xin kÝnh chµo c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o Chµo c¸c em häc sinh Chµo c¸c em häc sinh TiÕt 58 TiÕt 58 B i 40:à B i 40:à c¸c ®Þnh luËt kª-ple c¸c ®Þnh luËt kª-ple ChuyÓn ®éng cña vÖ tinh ChuyÓn ®éng cña vÖ tinh 1. Mở đầu Nội dung nghiên cứu cơ bản của thiên văn học: Vũ trụ cấu tạo như thế nào? Quy luật vận động và bản chất của các thiên thể ra sao? Có mối liên hệ gì giữa bầu trời và trái đất? Quan điểm của Ptô-lê-mê (từ năm 140 sau CN): Trái Đất là trung tâm của vũ trụ (thuyết địa tâm). Quan điểm của Cô-pec-nic (1543): Mặt Trời là trung tâm của vũ trụ (thuyết nhật tâm). 2. Các định luật kêple Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. 16 a B¸n trôc lín F 1 F 2 O b B¸n trôc nhá M Elip lµ h×nh nh­ thÕ nµo? Tiªu ®iÓm MF 1 + MF 2 = h»ng sè = 2a 2. Các định luật kêple 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. Trả lời câu hỏi C1-SGK. Trả lời: 3 diện tích gạch chéo là bằng nhau ứng với cùng một khoảng thời gian. Do đó s 1 > s 2 > s 3 Suy ra vận tốc của hành tinh trên quỹ đạo: v 1 > v 2 > v 3 16 s 1 s 3 s 2 s 1 , s 2 , s 3 : các độ dời 2. Các định luật kêple Định luật III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời. 2 3 2 2 3 2 2 1 3 1 ==== i i T a T a T a Đối với hai hành tinh bất kỳ ta có: 2 2 1 3 2 1 = T T a a 2. Các định luật kêple Chú ý: Nếu coi quỹ đạo chuyển động của mỗi hành tinh gần đúng là tròn thì a là khoảng cách từ hành tinh ta xét đến Mặt Trời (bán kính quỹ đạo) a = r Hµnh tinh chuyÓn ®éng trßn quanh mÆt trêi r 1 (1) 4 22 2 3 2 2 1 3 1 π T GM T r T r == (2) Hay 2 2 1 3 2 1       =       T T r r r 2 VD: NÕu c¸c hµnh tinh 1 vµ 2 chuyÓn ®éng trßn, ta cã: G = 6,67.10 -11 Nm 2 /kg 2 M T : khèi l­îng MÆt Trêi (kg) r 1 , r 2 : kho¶ng c¸ch tõ hµnh tinh 1, 2 ®Õn MÆt Trêi (m) 3. Bài tập vận dụng Bài 1: Theo bài ra ta có: R 1 = R 2 + R 2 = 1,52R 2 = 1,52 100 52 2 1 R R Lại có: = (1,52) 3 T 1 1,87T 2 232 2 1 2 1 2 1 = T T R R T T ( ) 3 2 1 52,1 = T T Gợi ý 1: Hãy tìm biểu thức liên hệ giữa R 1 và R 2 ? Gợi ý 2: Một năm là khoảng thời gian nào? Gợi ý 3: Dựa vào biểu thức liên hệ giữa R và T để tính. (2) 32 2 1 2 1 = r r T T [...]... đúng: A Các hành tinh quay quanh Mặt Trời theo các đường tròn mà Mặt Trời là tâm B Vectơ bán kính nối Mặt Trời đến hành tinh quay đều quanh Mặt Trời C Chuyển động của hành tinh trên quỹ đạo là đều với vận tốc không đổi D Vận tốc quét của vectơ bán kính luôn không đổi Dựa vào 3 định luật Kê-ple Gi ý A B C D Bài tập về nhà Bài tập SGK: 1, 2, 3 Tr 192 Bài tập SBT: 4(61, 62, 63, 65, 66) Xin cảm ơn các thầy... phải cấp cho 1 vệ tinh để nó thoát khỏi sức hút của Trái Đất và trở thành hành tinh nhân tạo của Mặt Trời (vII = 11,2 km/s) Tốc độ vũ trụ cấp III: là vận tốc phải cấp cho 1 vệ tinh để nó thoát ra khỏi hệ Mặt Trời (vIII = 16,7 km/s) vIII = 16,7 km/s vII = 11,2 km/s vI = 7,9 km/s Kiến thức cần nhớ Mặt Trời là trung tâm với các hành BÀI 40 I/ Mở đầu ● Thuyết địa tâm: Ptô-lê-mê Trái Đấtđất => Mặt Trăngtâm => Thuỷ Tinhtrụ =>Kim Tinh => Trái trung vũ Mặt Mặt Trời =>Hoả Tinh => Mộc Tinh => Thổ Tinh => trờiVương thiên khác quay quanh Thiên Tinh=> Hảithể Vương Tinh I/ Mở đầu ● Thuyết nhật tâm (năm 1543) Cô-péc-níc Trái Đất nhiều hành tinh quay quanh Mặt Trời Mặt Trời =>Kim Tinh =>vững Trái Đã=>Thuỷ đặt Tinh móng khoa học Đất =>Hoả => Mộc Tinh cho Thiên vănTinh học.=> Thổ Tinh => Thiên Vương Tinh=> Hải Vương Tinh  Johannes Kepler (27 tháng 12, 1571 – 15 tháng 11, 1630), Vài nét vềcuộc nhà thiên văn khoa học, Ông gương mặt quan trọng cách mạng học Kê-ple tiếng định luật chuyển động thiên thể, dựa công trình củaAstronomia nova, Harmonice Mundi sách giáo khoa Tóm tắt thiên văn học Copernicus II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE ĐỊNH LUẬT I: Mọi hành tinh chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt Trời hai tiêu điểm M F1 MF1 + MF2 =2a=const O a b F2 II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE ĐỊNH LUẬT II: Đoạn thẳng nối Mặt Trời hành tinh quét diện tích khoảng thời gian S1 S3 S2 II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE Xét hai hành tinh hệ Mặt Trời Coi quỹ đạo chuyển động mỗi hành tinh gần đúng tròn gia tốc hướng tâm là: v ϖ R (2π ) R 4π a= = = = R R R T T 2 2 II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE Lực hấp dẫn tác dụng lên hành tinh gây gia tốc Theo định luật II Niu-tơn, áp dụng đối với hành tinh 1, ta có: F1 = M 1a1 M 1M T 4π = M R1 HAY: G R1 T1 R13 MT SUY RA: = G T1 4π II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE Kết ta Chúng cókhông phụ thuột xét vàogìkhối nhận lượng hành tinh, áp kết trên? dụng cho hành tinh : R MT =G T 4π R23 MT =G 2 T2 4π 3 2 R R = T T Hay xác : 3 2 a a = T T II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE Từ có: ĐỊNH LUẬT III: Tỉ số lập phương bán trục lớn bình phương chu kì quay giống cho hành tinh quay quanh Mặt Trời 3 2 i i a a a = = = = T T T HAY:  a1   T1   ÷ = ÷  a2   T2  III/ Bài tập vận dụng Bài Khoảng cách R1 từ Hỏa tinh tới Mặt Trời lớn 52% khoảng cách R2 từ Trái Đất tới Mặt Trời Hỏi năm Hỏa tinh so với năm Trái Đất? Bài giải Một năm thời gian để hành tinh quay vòng quanh Mặt Trời Gọi T1 năm Hỏa tinh, T2 năm Trái Đất Áp dụng định luật III kê-ple ta có:  R1   T1   ÷ = ÷ HAY:  3R2  2 T2   a1   T1   ÷2 =  R ÷ 3 SUY RA:  aT  = T2  T  ÷ R   ⇒ T12 = (1,52)3 T22 ⇒ T1 = 1,87T2 III/ Bài tập vận dụng BÀI Tìm khối lượng MT Trái Đất: khoảng cách tới Mặt Trời r = 1,5.1011 m, chu kì quay T=365.24.3 600 = 3,15.107 s Cho số hấp dẫn G=6,67.10-11 Nm2/kg2 Bài giải R MT =G Ta có : T 4π  4π R13 MT = GT1 Thay số 11 4(3,14) (1,5.10 ) MT = 6, 67.10−11 (3,15.107 ) ⇒ M T = 2.10 kg 30 V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Vệ tinh nhân tạo: vật Vệ bị ném vớitrụ, có tin, mộtVệgiá trị quan đủ lớn, CácKhi loạimột vệ tinh: tinh vũ Vệvận tinh tốc thông tinh sát vật trởhoa lại tiêu, mặt Vệ đấttinh mà tiêu quay quanh Trái Đấtkhông , Vệ tinh diệt , Vệ tinh Trái trinh Đất, sát , Vệ gọiMặt vệ Đất.sinh học… tinhnó lượng trờitinh , Vệnhân tinh tạo thời tiết ,Trái Vệ tinh V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Tốc độ vũ trụ: Giả sử vệ tinh chuyển động quỷ đạo tròn gần Trái Đất Khối lượng vệ tinh m, Trái Đất M Áp dụng định luật Ⅱ Newton ta có: Fht= m.aht  Mm mv G = RD RD Thay số ta được: Hay ⇒V = GM RD V = 7,9.10 m / s VI = 7,9km / s Gọi vận tốc vũ trị cấp I V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Tốc độ vũ trụ: - Khi vận tốc vI = 7,9 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp I → Quỹ đạo tròn V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Tốc độ vũ trụ: - Khi vận tốc 11,2 > vI > 7,9 km/s (Vận tốc vũ trụ cấp I) → Quỹ đạo ELIP V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Tốc độ vũ trụ: -Khi vận tốc vII = 11,2 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp II → Quỹ đạo parabol V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Tốc độ vũ trụ: -Khi vận tốc vIII = 16,7 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp III → Vệ tinh thoát khỏi hệ Mặt Trời TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÍ ====== §Ò c¬ng luẬn v¨n. §Ò tµi: BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP HỘP ĐEN TRONG DẠY HỌC PHẦN PHẢN XẠ LỚP 7 TRUNG HỌC CƠ SỞ. Chuyªn ngµnh ph¬ng ph¸p gi¸o dôc vËt lÝ. Ngêi híng dÉn: Th. S: Dương Xuân Quý Ngêi thùc hiÖn : Bùi Thị Thùy Linh Líp : K31A Lí HÀ NỘI 2008 Lôùp :10a3 Trái Đất nằm yên ở trung tâm vũ trụ. -Giới hạn của vũ trụ là một vòm cầu trong suốt trên đó gắn chặt các sao.Toàn bộ vòm cầu này quay đều quanh một trục xuyên qua tâm trái đất. - Mặt trăng, mặt trời chuyển động tròn đều quanh trái đất cùng chiều với chiều quay của vòm cầu sao nhưng có chu kỳ khác nhau nên ta thấy chúng dịch chuyển từ từ đối với các sao. - Các hành tinh chuyển động đều theo những vòng tròn phụ mà tâm là trái đất . Trái đất, mặt Trời và tâm vòng phụ của Kim tinh, Thủy tinh luôn nằm trên một đường thẳng. Johannes Kepler ( 27 tháng 12, 1571 – 15 tháng 11, 1630), một gương mặt quan trọng trong cuộc cách mạng khoa họ c , Ông nổi tiếng nhất về định luật về chuyển động thiên thể , dựa trên những công trình củaAstronomia nova , Harmonice Mundi và cuốn sách giáo khoa Tóm tắt thiên văn học Co pernicus – Thời kỳ Phục Hưng thì Nicolaus Copernicus (1473-1543) đưa ra một quan điểm mới: mặt trời là trung tâm của Thái Dương Hệ. – Các hành tinh chuyển động đều quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn, cùng chiều và gần như nằm trong một mặt phẳng. Càng ở xa Mặt Trời hành tinh có chu kỳ chuyển động càng lớn. – Trái Đất cũng là một hành tinh. Ngoài chuyển động quanh Mặt Trời , Trái Đất còn tự quay quanh một trục xuyên tâm.4- Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất(là vệ tinh của trái đất) – Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo thứ tự từ Mặt Trời ra xa: 1. Mặt Trời 2. Thủy Tinh 3.Kim Tinh 4.Trái Đất 5.Hỏa Tinh 6.Mộc Tinh 7.Thổ Tinh 8.Thiên Vương Tinh 9.Hải Vương Tinh. Nicolaus Copernicus H th ng Copernicệ ố I. CÁC ĐỊNH LUẬT KEPLER: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm. Định luật I Kepler : Định luật II Kepler : Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau. S1 S2 S3 C1 • Từ đònh luật II kê-ple, hãy suy ra hệ quả: khi gần Mặt Trời, hành tinh có tốc độ lớn ; khi xa Mặt Trời hành tinh có tốc độ nhỏ [...]... là các vệ tinh sử dụng các tín hiệu radio được truyền đi theo đúng chu kỳ cho phép các bộ thu sóng di động trên mặt đất xác định chính xác được vị trí của chúng • Vệ tinh tiêu diệt / Vũ khí chống vệ tinh là các vệ tinh được thiết kế để tiêu diệt các vệ tinh "đối phương", các vũ khí và các mục tiêu bay trên quỹ đạo khác Một số vệ tinh này được trang bị đạn động lực • Vệ tinh trinh sát là những vệ tinh. .. ln chuyển khí Nito trong bầu khí quyển • Vệ tinh vũ trụ là các vệ tinh được dùng để quan sát các hành tinh xa xơi, các thiên hà và các vật thể ngồi vũ trụ khác • Vệ tinh truyền thơng là các vệ tinh nhân tạo nằm trong khơng gian dùng cho các mục đích viễn thơng sử dụng sóng radio ở tần số vi ba • Vệ tinh quan sát Trái Đất là các vệ tinh được thiết kế đặc biệt để quan sát Trái Đất từ quỹ đạo, • Vệ tinh. .. thốt khỏi sức hút của trái đất NHƯNG vẫn quay quanh trái đất làm vệ tinh Sở dĩ vệ tinh JONHANNES-KEPLE Bài 35 CÁC ĐỊNH LUẬT KẾPLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH I. MỤC TIÊU - Có khái niệm về hệ nhật tâm: Mặt Trời là trung tâm với các hành tinh quay xung quanh - Nắm được nội dung ba định luật Kêple và hệ quả suy từ nó. II. CHUẨN BỊ - Dụng cụ vẽ elipse - Tranh định luật Kêple III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC  Ổn định lớp học 1) Kiểm tra bài củ : + Câu 01 : Va chạm là gì ? Tại sao hệ hai vật va chạm có thể coi là hệ kín ? + Câu 02 : Phân biệt va chạm đàn hồi và va chạm mềm ? + Câu 03 : Tìm công thức xác định các vận tốc sau va chạm đàn hồi ? 2) Nội dung bài giảng :  Phần làm việc của giáo viên Phần ghi chép của học sinh I. CÁC ĐỊNH LUẬT KẾPLE 1) Định luật 1 GV :      _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  2) Định luật 2 GV :      I. CÁC ĐỊNH LUẬT KẾPLE 1) Định luật 1 : Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm 2/ Định luật 2 : Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  3) Định luật 3 GV :      _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  3/ Định luật 3 : Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt Trời. 3 3 3 3 3 2 3 2 3 1 3 1 T a T a T a  … hay đối với hai hành tinh b ất kỳ : 3 2 1 3 2 1              T T a a III. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 01 : Khoảng cách R 1 t ừ Hoả Tinh tới Mặt Trời lớn h ơn 52% khoảng cách R 2 giữa Trái Đất và M ặt III. BÀI TẬP VẬN DỤNG GV :      _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Trời. Hỏi một năm trên Sao Ho ả bằng bao nhiêu so với một năm tr ên Trái Đất ? Bài giải Một năm là thời gian để h ành tinh quay được một vòng quanh M ặt Trời. Gọi T 1 là năm trên Hỏa tinh, T 2 là năm trên Trái Đất, ta có : 2 1 R R = 1,52 do đó 2 2 2 1 T T = (1,52) 3 T 1 = 5,3 T 2 = 1,87T 2 Bài 02 : Tìm khối lư ợng MT của mặt Trời từ các dự liệu của Trái Đất : - Kho ảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời : R = 1,5.10 11 (m) - Chu k ỳ quay của Trái Đất xung quanh Mặt Trời là T = 36524 3600 = 3,15.10 7 s Cho : G = 6,67.10 -11 (N.m 2 /kg 2 ). _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ... Vệ đấttinh mà tiêu quay quanh Trái Đấtkhông , Vệ tinh diệt , Vệ tinh Trái trinh Đất, sát , Vệ gọiMặt vệ Đất.sinh học… tinhnó lượng trờitinh , Vệnhân tinh tạo thời tiết ,Trái Vệ tinh V / vệ tinh. .. = 2.10 kg 30 V / vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ Vệ tinh nhân tạo: vật Vệ bị ném vớitrụ, có tin, mộtVệgiá trị quan đủ lớn, CácKhi loạimột vệ tinh: tinh vũ Vệvận tinh tốc thông tinh sát vật trởhoa... trọng cách mạng học Kê-ple tiếng định luật chuyển động thiên thể, dựa công trình củaAstronomia nova, Harmonice Mundi sách giáo khoa Tóm tắt thiên văn học Copernicus II/ CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE ĐỊNH LUẬT