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

Ban đêm có sao Nhằm hướng tới giải thích các hiện tượng, và nghiên cứu những thiên thể̉ tồn tại trong vũ trụ như các sao, các hành tinh, vệ tinh ….. Mặt trời Thuỷ Tinh Kim t

KIỂM TRA BÀI CŨ

2

r

mM G

Fhd 

C1: Chọn biểu thức đúng về độ lớn lực hấp dẫn giữa hai vật khối lượng m và M cách nhau khoảng r

Đáp án:

C2: Muốn vật chuyển động tròn đều, phải có điều kiện gì.

KIỂM TRA BÀI CŨ

Đáp án: Fhướng tâm = Fli tâm

BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ

GSTT: Đào Thanh Tùng.

Mặt trời mọc… hướng

Đông … rồi lại lặn… hướng Tây.

1 Mở đầu:

Ban đêm có sao

Nhằm hướng tới giải thích các hiện tượng, và nghiên cứu những thiên thể̉ tồn tại trong vũ trụ (như các sao, các hành tinh, vệ tinh …) Môn thiên văn học đã ra đời.

- Từ năm 140 sau công nguyên (trong thế k ỷ II), Ptôlêmê đề xuất

ra thuyết Địa tâm lưu hành rộng rãi v à thống trị trong suốt đến những năm 1543 năm.

- Môn thiên văn học ra đời từ rất sớm, từ thời cổ Hy Lạp khoảng thế

kỷ 40 trước công nguyên, tức là nó đã ra đời hàng ngàn năm nay ( khoảng 6000 năm)

♥Khi môn thiên văn học mới ra đời thì người cổ

xưa quan niệm thế nào về vũ trụ?

♥ Thiên văn học ra đời từ bao giờ?

- Mô hình vũ trụ

địa tâm Ptôlêmê

(Khoảng 87 – 150)

Mặt trời Thuỷ Tinh

Kim tinh Trái đất Hỏa tinh Mộc tinh

Thổ tinh

Thiên vương tinh Hải vương tinh

Đây chính là mô hình Hệ Mặt Trời theo Thuyết Nhật Tâm của N Côpécníc

Thuyết nhật

tâm của

Co-pec-nic

1543

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE:

Định luật I Kepler:

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

Các hành tinh nói chung hay Trái Đất nói riêng chuyển động theo quy luật nào?

F 1 F 2 :Hai tiêu điểm của elip, chúng nằm đối xứng

với hai trục lớn sao cho:MF 1 + MF 2 = 2a = hằng số

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊPLE:

Định luật II Kêple : Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau

Hãy trả lời câu hỏi C1

trong SGK.

Định luật III Kêple :

Đọc bảng 1/191

Nhận xét.

Thảo luận nhóm:

Biểu diễn gia tốc hướng tâm theo chu kỳ chuyển động của hành tinh? Biểu thức ĐL III Kepler.

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊPLE:

Định luật III Kêple :

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 kỳ :

32

2 2

3 2 2

a T

a T

a

22

13

a

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 Sao Hoả bằng bao nhiêu

so với một năm trên Trái Đất ?

Bài tập vận dụng:

BÀI GIẢI

2 2

3 2 2

1

3 1

T

R T

2 2

3 2 2

1

3 2

3 ) 52 , 1

(

T

R T

R



2 2

3.Vệ tinh nhân tạo.Tốc độ vũ trụ:

• Trong hệ Mặt Trời, các thiên thể chuyển động xung quanh Mặt

Trời gọi là hành tinh; những thiên thể chuyển động xung quanh

hành tinh gọi là vệ tinh.

• Vệ tinh tự nhiên: là những thiên thể vốn đã chuyển

động quanh hành tinh từ trước đến giờ, không có

sự tác động gì của con người.

là vệ tinh tự nhiên duy

nhất của Trái Đất

♥Vệ tinh nhân tạo:

vệ tinh nhân tạo

của Trái Đất.

Các vận tốc vũ trụ:

a Vận tốc vũ trụ cấp I:

Gọi:

r : là khoảng cách từ vật đến tâm Trái Đất

R TĐ : là bán kính Trái Đất h: là độ cao vật so với mặt

đất

RTĐ r

Một vệ tinh nhân tạo (khối lượng 

m) chuyển động xung quanh gần Trái

Đất (khối lượng M) coi như theo quỹ

đạo tròn.

h

Thảo luận nhóm:

Tìm tốc độ vũ trụ cấp I?

Vệ tinh có gia tốc hướng tâm:

(Vì h « R TĐ , và r = (R TĐ +h) ≈ R TĐ )

Lực hấp dẫn do Trái Đất

tác dụng lên vệ tinh:

r

mM G

R

mM

TĐ TĐ

ht

R

v h

R

v r

Là vận tốc cần thiết để đưa 1 vệ tinh lên quỹ đạo

tròn quay quanh gần Trái Đất mà không trở về

) (

9 , 7 )

( 10 9 ,

7 10

370 , 6

10 89 , 5 10 67 ,

6

24 11

s

km s

m R

GM v

a Vận tốc vũ trụ cấp I:

Nếu vật được ném với vận tốc v sao cho:

7,9(km/s)<vvật<11,2(km/s) , thì vật sẽ chuyển

động theo quỹ đạo elip

7,9km/s-11,2km/s

7,9km/s-11,2km/s

vvật =11,2km/s

Nếu vật được

ném ở vận tốc

vvật =11,2 km/s thì

vật sẽ đi ra khỏi

Trái Đất theo quỹ

b Vận tốc vũ trụ cấp II

c Vận tốc vũ trụ cấp III:

 Nếu vật được ném với vận tốc vvật = 16,7 km/s thì vật = 16,7 km/s

có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời theo quỹ đạo hypebol.

Ta ký hiệu

vIII = 16,7 km/s là tốc độ = 16,7 km/s

ra khỏi Trái Đất

theo quỹ đạo

2 Tìm khối lượng MT của Mặt Trời từ các

dữ kiện của Trái Đất :

• Hằng số hấp dẫn G= 6,67.10-11 Nm2/kg2

Bài tập vận dụng:

 Giải bài tập vận dụng 2:

Suy ra khối lượng Mặt Trời:

10 67 ,6

) 10 5, 1 (

) 14 ,3 (

4





TM

♥ Kết quả khối lượng Mặt

M r

M

M

2 1

2 1

2

1  4 

Nhiệm vụ về nhà:

 Nắm được nội dung của

thuyết Nhật tâm của

 Đọc phần “Em có biết ”

và đọc “Bài đọc thêm”

 Chuẩn bị phần “Tóm tắt chương IV”

 Trả lời các câu hỏi trong SGK