- 1、本文档共60页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
PAGE
1.万有引力和航天基础知识总结
【知识网络】
【知识清单】
一、开普勒行星运动定律
开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。
内容
图示
备注
第一定律(轨道定律)
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个公共焦点上
行星运动的轨道必有近日点和远日点
第二定律(面积定律)
对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
针对同一运行天体在运行过程中的相等时间段。
行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小,近日点速度最大,远日点速度最小。
第三定律(周期定律)
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.表达式eq\f(a3,T2)=k.
?也适于用卫星绕行星的运动
?通常椭圆轨道近似处理为圆轨道
?K值只取决于中心天体的质量
二、万有引力定律
1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的平方成反比.
2.表达式:F=Geq\f(m1m2,r2)
式中r表示两质点间的距离,M、m表示两质点的质量,G为引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2.
①两质点间的引力
3.适用条件②质量分布均匀的球体
说明:
(1)对万有引力定律公式中各量的意义一定要准确理解,尤其是距离r的取值,一定要搞清它是两质点之间的距离.质量分布均匀的球体间的相互作用力,用万有引力公式计算,式中的r是两个球体球心间的距离.
(2)不能将公式中r作纯数学处理而违背物理事实,如认为r→0时,引力F→∞,这是错误的,因为当物体间的距离r→0时,物体不可以视为质点,所以公式F=eq\f(Gm1m2,r2)就不能直接应用计算.
(3)物体间的万有引力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反的,遵循牛顿第三定律,因此谈不上质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力,更谈不上相互作用的一对物体间的引力是一对平衡力.
注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G的物理意义是:G在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.
三、引力常量
自牛顿发表万有引力定律以来,人们试图在实验中测出引力的大小,其目的在于给“万有引力定律”进行鉴别和检验。因为没有被实验验证的理论总是空洞的理论,更无实际意义。
英国物理学家卡文迪许承担了这样一项科学难题,他发挥了精湛的实验才能,取得了极其精确的结果。
实验装置是用的扭秤(如右图所示),秤杆长2.4,两端各置一个铅质球,再用另外两个球靠近,研究它们的引力规律。
实验原理是用力矩平衡的道理。
实验结果:首先验证了万有引力的正确性。另外测定了万有引力恒量为:
目前万有引力恒量的公认值为:
四.万有引力定律的应用
1.讨论重力加速度g随离地面高度h的变化情况:物体的重力近似为地球对物体的引力,即。所以重力加速度,可见,g随h的增大而减小。
2.算中心天体的质量的基本思路:
(1)从环绕天体出发:通过观测环绕天体运动的周期T和轨道半径r;就可以求出中心天体的质量M
(2)从中心天体本身出发:只要知道中心天体的表面重力加速度g和半径R就可以求出中心天体的质量M。
3.解决天体(卫星)运动问题的两种基本思路:一是把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供,即
二是在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力,即从而得出(黄金代换,不考虑地球自转)
五、宇宙速度
六、天体运动模型——人造地球卫星
1.处理方法:将卫星的运动视作匀速圆周运动。
2.动力学特征:由万有引力提供向心力,且轨道平面的圆心必与地球的地心重合。
3.基本规律:
4.模型总结:
(1)当卫星稳定运行时,轨道半径R越大,υ越小;ω越小;T越大;万有引力越小;向心加速度越小。
(2)同一圆周轨道内正常运行的所有卫星的速度、角速度、周期、向心加速度均相等。
(3)这一模型在分析卫星的轨道变换、卫星回收等问题中很有用。
5.重力加速度与向心加速度(不含随地球表面自转的向心加速度)的关系:
(1)因,故
(2)(R为地球半径,r为轨道半径,g为地球表面的重力加速度)
6.两种特殊卫星
(1)近地卫星:沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫星,其发射速度与环绕速度相等,均等于第一宇宙速度。
(2)同步卫星:运行时相对地面静止,T=24h;同步卫星只有一条运行轨道,它一定位于赤道正上方,且距离地面高度约为h≈3.6×104km,运行时的速率υ≈3.1km/s。
7.卫星系统中的超重和失重
(1)卫
您可能关注的文档
最近下载
- 基于“双高”背景下高职院校一流师资队伍建设的思考-来源:现代职业教育(高职高专)(第2020030期)-山西教育教辅传媒集团有限责任公司.pdf VIP
- DG_TJ08-2062-2017:住宅工程套内质量验收规范.pdf VIP
- 第二届全国数字化机房安装技能竞赛(电气设备安装工赛项)考试题库资料-下(多选、判断题汇总).pdf
- 北京-威旺M20-产品使用说明书-威旺M20 A12-BJ6443V4SMB-M20使用说明书V22015-01-29.pdf
- 春花秋月何时了G调正谱.pdf
- 急性心肌梗死及PCI术d 护理查房ppt课件.ppt
- 颅内压增高与治疗培训ppt课件.pptx VIP
- 公司关于“精益管理年”宣传工作的方案.pdf VIP
- 钻孔灌注桩试桩技术要求.docx
- 剑桥(join in)版三年级上册英语全册教学课件(配2024年秋改版教材).pptx
文档评论(0)