Hệ Mặt Trời Thái Dương Hệ

Hệ mặt trời Thái dương hệ Xin kính chào quý thầy cô và các em BÀI 40 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH 1 Mở đầu • Các hành tinh chuyển động quanh mặt trời như thế nào? • Chúng chuyển động c[.]

Xin kính chào quý thầy

cô và các em

BÀI 40 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH

1.Mở đầu

• Các hành tinh chuyển động quanh mặt trời như thế nào?

• Chúng chuyển động có qui luật nào không?

Chúng ta xem qũy đạo

chuyển động của các hành

tinh

2 Ba định luật Kêple

a) Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo

các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm.

b

a

F’

MF+MF’= Hằng

số

a : gọi là bán trục

lớn

b : gọi là bán trục

nhỏ

Tâm sai e=

2a FF'

M

F Mặt trời

Trái đất

Một số thông số về quĩ đạo chuyển

động của các hành tinh

(đơn vị thiên văn ao)

Tâm sai e Chu kì quay T (năm)

Thuỷ

Đơn vị thiên văn ao bằng khoảng cách trung bình từ

Trái Đất đến Mặt Trời

b) Định luật II: Đoạn thẳng nối Mặt trời và một

hành tinh bất kì quét những diện tích như nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau

∆t

S1

S2

S3

Mặt trời

3 2

1 S S

S  

Hành tinh có chuyển động đều hay

không?

Có nhận xét gì về vận tốc dài

của các hành tinh?

Hệ quả:

Khi gần Mặt Trời, hành tinh có vận tốc lớn,khi

đi xa Mặt Trời hành tinh có vận tốc nhỏ.

Đối với trái đất:

Vận tốc tại điểm xa mặt trời nhất là: 29,3 km/s

Vận tốc tại điểm gần mặt trời nhất là: 30,3 km/s

Chuy ển động của các hành tinh

có mối quan hệ với nhau không?

Tên T 2

T (năm)

a 3

(đơn vị thiên văn) Thuỷ tinh 0,0576 0,05796

Kim tinh 0,3782 0,37793

Trái đất 1,000 1,000

Hoả tinh 3,5382 3,5396

Mộc tinh 140,6596 140,8515

Thổ tinh 867,8916 868,2506

Các em có nhận xét gì về tỉ số 3

2

a T

c) Định luật III : Tỉ số lập phương bán trục lớn của quĩ đạo chuyển động và bình

phương chu kì quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh mặt trời

Định luật III

2 2

3 2 2

1

3

i

i

T

a T

a T

a

Trong đó: a1, a2 ,… ,an là bán trục lớn của các hành tinh

T1, T2 ,… ,Tn là chu kì quay của các hành tinh

(40.1)

Đối với hai hành tinh bất kỳ:

2 2

1 3

2

1



















T

T a

a

(40.1’)

Có thể chứng minh định luật

Kêple bằng lí thuyết?

Coi quĩ đạo chuyển động của các hành tinh gần đúng là tròn.

r T

r r

v

a ht  2 2 422

2 2

2 1 3

2

3 1 2

2

2 1 3

2

3 1

2 2

2

2 2

2 2

2 1

1

2 1

1

2 1

2 1

1 1

1

4 4

T

T a

a T

T r

r

T

r M

r

M

M G

a M F

T

r M

r

M

M G

a M F

T ht

T ht

























Chứng minh Định luật 3

Các gia tốc hướng tâm

Lực hấp dẫn tác dụng lên các hành tinh gây ra gia

tốc này Áp dụng ĐL II Niutơn ta có:

Khoảng cách từ Mộc tinh đến Mặt trời là R1

Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời là R2 Cho R2/ R1=0,192

Hỏi thời gian 1 năm trên Mộc tinh bằng bao nhiêu so với trên Trái đất?

3 BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE

Giải:

Gọi là chu kì quay của Mộc Tinh

là chu kì quay của Trái Đất

Áp dụng định luật III Kep-le ta có

1

T

3 2

1

2 2 2

1

2 2 3

1

3

2    0 , 192

T

T T

T R

R

=> T1=11,886

năm

2

T

4 VỆ TINH NHÂN TẠO VẬN TỐC VŨ TRỤ

Vệ tinh Spút - Nhích Việt Nam phóng vệ tinh nhân

tao đầu tiên Vinasat -1

+ Vệ tinh tự nhiên là những thiên thể chuyển động xung quanh hành tinh

Ví dụ: Trái đất có vệ tinh tự nhiên là mặt trăng

+ Vệ tinh nhân tạo là những vệ tinh do con người chế tạo và phóng lên vũ trụ để phục vụ cho công việc của con người (nghiên cứu, quân sự .)

+ Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh có chu kì quay quanh Trái đất

bằng chu kì tự quay của Trái đất + Tính toán cho thấy độ cao của vệ tinh địa tĩnh so với mặt đất vào khoảng 42000 km

Vệ tinh nhân tạo

Tốc độ vũ trụ

Nếu tiếp tục tăng vận tốc thì sao?

2

v

1

v

Trái

đất

Khi tốc độ đủ lớn

s km

s km

v II  11 , 2 /

s km

v I  7 , 9 / Vệ tinh nhân tạo của Trái Đất

Hành tinh của Mặt Trời

Vệ tinh thoát khỏi hệ Mặt Trời

III II

v , , gọi là các vận tốc vũ trụ cấp I , II, III

Bài tập vận dụng

Tìm khối lượng của Trái Đất , biết khoảng cách Trái Đất - Mặt Trăng r = 384000 km và chu kì quay của Mặt trăng quanh Trái đất là T=27,5 ngày

2

2

2 2

2 2

4

4

GT

r M

GM T

r T

r M

r

M

M

t

t





Xin cảm ơn quý thầy cô và các em