Bài 40: các định luật kê-ple. chuyển động của các vệ tinh

- Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm.2.. - Định luật III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kì quay là giốn

Kiểm tra bài cũ

1 Phát biểu và viết biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn.

2 Viết công thức gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều

B¸n trôc lín

b

B¸n trôc nhá

Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE

CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH

1 Mở đầu

- Thiên văn học là một ngành khoa học nghiên

c ứu những vật thể, hiện tượng trong vũ trụ

- Các quan điểm : Hệ địa tâm của Ptô-lê-mê,

hệ nhật tâm của Cô-péc-nic.

- Kê-ple đã tìm ra ba định luật mô tả chuyển

động của các hành tinh.

- Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm.

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE

F 1 F2

M

b

a O

- Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE

- Định luật III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu kì quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt trời.

Đối với hai hành tinh bất kì:

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE

32

2 2

3 2 2

a T

a

2 2

1 3

a

3 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

Khi một vật bị ném với vận tốc có giá trị đủ lớn, vật sẽ không trở lại mặt đất mà sẽ quay quanh Trái đất, khi đó vật được gọi là vệ tinh nhân tạo của Trái đất

- Xét vệ tinh nhân tạo khối lượng m chuyển động trên quỹ đạo tròn rất gần Trái đất (khối lượng M) Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm:

Thay số M = 5,89.1024kg, RTD = 6370km

Ta được v = 7,9.103m/s = 7,9km/s, gọi là vận tốc vũ

trụ cấp I

TD TD

ht hd

R

mv R

Mm G



Nếu v = v I = 7,9 km/s: vận tốc vũ trụ cấp I  Quỹ đạo tròn

4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

Nếu v = v II = 11,2km/s (vận tốc vũ trụ cấp II), vệ tinh đi xa khỏi Trái đất theo quỹ đạo parabol và trở thành hành tinh nhân tạo của Mặt trời.

4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

Nếu v = v III = 16,7km/s (vận tốc vũ trụ cấp III), vệ tinh thoát khỏi hệ Mặt trời theo quỹ đạo hyperbol.

♦ Bài 1: Khoảng cách R1 từ Hỏa tinh tới Mặt trời 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?

Giải: Gọi T1, T2 lần lượt là năm trên Hỏa tinh và trên Trái đất (là thời gian để hành tinh quanh một vòng quanh Mặt trời)

Suy ra:

Thay số, ta được MT = 2.1030kg

2

3 2

2

4

T

r M

r

v

M r

M

M G F

ht hd

CÂU 1: Theo định luật I Kê-ple thì mọi hành tinh đều chuyển động trên các quỹ đạo

CÂU 3: Từ định luật III Kê-ple, hãy tìm cách tính khối lượng của Mặt trời hoặc khối lượng của một hành tinh có

vệ tinh

Với một hành tinh quanh Mặt trời, ta có:

Nếu biết bán kính và chu kì quay của hành tinh (ví dụ Trái đất) ta có thể tìm được khối lượng của Mặt trời

Với hành tinh có vệ tinh, nếu biết bán kính và chu kì quay của vệ tinh ta có thể tìm được khối lượng của hành tinh đó

const

GM T

2

2 1

3 1

4 

Hệ Mặt trời

Kích thước của các hành tinh so với Mặt trời

Diêm vương tinh

Hải vương tinh

Thổ tinh

Mộc tinh

Hoả tinh

Trái đất

Kim tinh

Thuỷ tinh

Mặt trời

Vệ tinh địa tĩnh

4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

Hệ thống GLONASS gồm 24 vệ tinh, phân thành 3 nhóm bay theo

3 quỹ đạo hình tròn quanh Trái đất ở độ cao khoảng 19100 km

4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

APOLO

4 VỆ TINH NHÂN TẠO TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:

Mặt trời mọc

Mặt trời lặn

Mặt trăng

Mặt trăng mọc

Hình dạng của Mặt trăng

Dải Ngân hà

Dải Ngân hà