Đang tải... (xem toàn văn)
a Vệ tinh nhân tạo : b Tốc độ vũ trụ : Vận tốc đủ lớn để vật trở thành vệ tinh nhaân taïo goïi laø vaän toác vuõ truï caáp I Giả sử ta có một vệ tinh quay trên quỹ đạo tròn rất gần Trái [r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI LAWS OF PLANETARY MOTION JOHANNES KEPLER THE SOLAR SYSTEM GV: Ung Quốc Tuấn Bµi 40 các định luật kepler Chuyển động vệ tinh (2) Picture of Brahe Danish astronomer Tyco Brahe (1546-1601) had an island observatory and the best measurements of the positions for all known planets (Mercury, Venus, Mars, Jupiter, and Saturn) and the Moon (3) Austrian mathematician Johannes Kepler (1571-1630), interested in how the planets move around the sun, went to Tyco’s island to get these accurate measurements (4) At that time, many astronomers believed that planets orbited around the sun in perfect circles, but Tyco’s accurate measurements for Mars didn’t fit a circle Instead, the mathematician Johannes Kepler found that the orbit of Mars fit an ellipse the best… (5) What is an ellipse? foci An ellipse is a geometric shape with foci instead of central focus, as in a circle The sun is at one focus with nothing at the other focus FIRST LAW OF PLANETARY MOTION (6) Định luật I Kepler: Mọi hành tinh chuyển động theo các quỹ đạo elip mà Mặt Trời là tiêu điểm (7) Kepler also found that Mars changed speed as it orbited around the sun: faster when closer to the sun, slower when farther from the sun… But, areas A and B, swept out by a line A B from the sun to Mars, were equal over the same amount of time SECOND LAW OF PLANETARY MOTION (8) Định luật II Kepler : Đoạn thẳng nối Mặt Trời và hành tinh quét diện tích khoảng thời gian S2 S3 S1 (9) Kepler found a relationship between the time it took a planet to go completely around the sun (T, sidereal year), and the average distance from the sun (R, semi-major axis)… T1 T2 = a1 a2 T1 a1 T2 a2 T2=TxT ( R3 = R x R x R ) THIRD LAW OF PLANETARY MOTION (10) Định luật III Kepler : Tỉ số lập phương bán trục lớn và bình phương chu kì quay laø gioáng cho moïi haønh tinh quay quanh Mặt Trời 3 a1 a2 T1 T2 Ti HAY: a1 a2 T1 T2 (11) Kepler’s Laws apply to any celestial body orbiting any other celestial body • • • • • Any planet around a sun The moon around the Earth Any satellite around the Earth The international space station Any rings around any planet (12) Later, Isaac Newton built upon Kepler’s Laws to confirm his own Law of Gravitation If it wasn’t for Mars and its complicated travels across the night sky, Johannes Kepler may not have derived his Laws of Planetary Motion Isaac Newton might not have had a foundation for his Law of Gravitation THE RED PLANET MARS IS FOREVER LINKED TO OUR UNDERSTANDING OF THE SOLAR SYSTEM AND ONE OF THE BASIC FORCES OF NATURE (13) Vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ a) Vệ tinh nhân tạo : Khi vật bị ném với vận tốc có giá trị đủ lớn, vật không trở lại mặt đất mà quay quanh Trái Đất, đó nó gọi là vệ tinh nhân tạo Trái Đất (14) (15) (16) (17) Vệ tinh nhân tạo Tốc độ vũ trụ a) Vệ tinh nhân tạo : b) Tốc độ vũ trụ : Vận tốc đủ lớn để vật trở thành vệ tinh nhaân taïo goïi laø vaän toác vuõ truï caáp I Giả sử ta có vệ tinh quay trên quỹ đạo tròn gần Trái Đất, khối lượng vệ tinh là m, Trái Đất là M Lúc này lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm (18) Aùp duïng ñònh luaät II Newton ta coù: Mm mv G RD RD RD là bán kính Trái Đất V THAY SỐ VAØO TA ĐƯỢC: HAY TA KÍ HIEÄU: GM RD V 7,9.10 m / s VI 7,9km / s VI : goïi laø vaän toác vuõ truï caáp I (19) 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 (20) 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 (21) 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 (22) 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 khỏi hệ Mặt Trời (23)