Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Trường THPT Tịnh Biên
CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
1. Mở đầu
2. Các định luật Kepler.
3. Chứng minh Định luật.
4. Bài tập vận dụng.
5. Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ.
6. Giải thích một số hiện tượng thiên nhiên
1.MỞ ĐẦU
Tuần trăng
Mặt trời lặn
và mọc
Hiện tượng
thủy triều
Hiện tượng
các mùa trong năm
CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI
Hệ nhật tâm
là gì?
?KH�I NI?M H? NH?T T�M
- M?t tr?i l� trung t�m c?a vu tr?
- C�c h�nh tinh chuy?n d?ng quanh M?t Tr?i theo nh?ng qu? d?o trịn tuong ?ng v� x�c d?nh,c�ng chi?u v� g?n nhu trong c�ng m?t m?t ph?ng
2. Các định luật Kepler
Định luật I Kepler
Mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một tiêu điểm
2. Các định luật Kepler
Định luật I Kepler :
F1
F2
M
b
a
O
2. Các định luật Kepler
Định luật II Kepler
S2
S1
S3
Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau.
Hay:
2. Các định luật Kepler
Định luật III Kepler
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.CHỨNG MINH ĐỊNH LUẬT III KEPLER
X�t hai h�nh tinh 1 v� 2 c?a h? M?t Tr?i. N?u xem qu? d?o chuy?n d?ng c?a c�c h�nh tinh g?n d�ng l� qu? d?o trịn thì gia t?c hu?ng t�m s? l�:
Lực hấp dẫn tác dụng lên hành tinh gây ra gia tốc.
Áp dụng định luật II Newton cho hành tinh 1, ta có:
Hay:
Suy ra:
(1)
Vì (1) không phụ thuộc vào khối lượng của hành tinh nên ta có thể áp dụng cho hành tinh thứ 2,ta có:
(2)
Như vậy ta có:
(2)
(1)
Từ (1) và (2) suy ra:
Hay :
4. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Khoảng cách R1 từ Hỏa Tinh tới MặtTrời 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?
Gọi T1 là chu kỳ của Hỏa Tinh, T2 là chu kỳ của Trái Đất quay quanh Mặt Trời.
BÀI GIẢI
Áp dụng định luật III Kepler ta có:
Hay:
Suy ra:
B�i 02:
Tìm kh?i luong MT c?a M?t Tr?i t? c�c d? ki?n c?a Tr�i D?t: Kho?ng c�ch t?i M?t Tr?i R=1,5.1011m, Chu k? quay T=3,15.107s. Cho h?ng s? h?p d?n G=6,67.10-11Nm2/kg2
BÀI GIẢI
Ta có:
Thay số
5. VỆ TINH NHÂN TẠO - TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
a) Vệ tinh nhân tạo:
Khi một vật bị ném với một vận tốc có một giá trị đủ lớn, vật sẽ không trở lại mặt đất mà sẽ quay quanh Trái Đất, khi đó nó được gọi là vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.
Giả sử ta có một vệ tinh quay trên quỹ đạo tròn rất gần Trái Đất, khối lượng của vệ tinh là m, khối lượng của Trái Đất là M.
Lúc này lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm
b) Tốc độ vũ trụ :
Vận tốc đủ lớn để vật trở thành vệ tinh nhân tạo gọi
là tốc độ vũ trụ cấp I
5. VỆ TINH NHÂN TẠO - TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
Thay số vào ta được:
Kí hi?u:
VI : Gọi là vận tốc vũ trụ cấp I
Áp dụng định luật II Newton ta có:
RD Là bán kính Trái Đất
5. VỆ TINH NHÂN TẠO - TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
b) Tốc độ vũ trụ :
- Khi vận tốc vI = 7,9 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp I. Quỹ đạo tròn. Vệ tinh của trái đất.
5. VỆ TINH NHÂN TẠO - TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
b) Tốc độ vũ trụ :
- Khi vận tốc vI > 7,9 km/s (Vận tốc vũ trụ cấp I). Quỹ đạo ELIP Vệ tinh của trái đất.
5. VỆ TINH NHÂN TẠO - TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
b) Tốc độ vũ trụ :
Khi vận tốc vII = 11,2 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp II
Quỹ đạo parabol. Chuyển động như hành tinh trong hệ mặt trời
5. VỆ TINH NHÂN TẠO - TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
b) Tốc độ vũ trụ :
Khi vận tốc vIII = 16,7 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp III.
Vệ tinh có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời.
6.Giải thích một số hiện
tượng thiên nhiên
Các mùa
trong năm
Nhật thực
Nguyệt thực
Thủy triều
Quan sát các
hành tinh
CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI
Chào thầy và các em!
nguon VI OLET
