BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
♥ Môn thiên văn học là gì ?

-Từ xa xưa con người đã chú ý đến các hiện tượng thiên nhiên xảy ra hằng ngày trên bầu trời, như:

Mặt trời mọc…
(ban ngày có mặt trời)
… rồi lại lặn
(là ban đêm)
1. Mở đầu:
Ban đêm có sao …
… có trăng, …
Trăng tròn …
… rồi lại khuyết
- Môn thiên văn học ra đời 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 …)

- Điều đáng chú ý là 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?
- Từ năm 140 sau công nguyên (trong thế kỷ II), Ptôlêmê đề xuất ra thuyết Địa tâm lưu hành rộng rãi và thống trị trong suốt 1403 năm.
♥ 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
2 CÁC ĐỊNH LUẬT KEPLER:
Định luật I Kepler:
Mọi hành tinh đều chuyển động theo 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?
Phim 1
Định luật Kêple 1
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.
S1= S2= S3
S1
S3
S2
Phim 2
Định luật Kêple 2
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.
a
1
3
T
1
2
=
a
2
3
T
2
2
= … =
a
i
3
T
i
2
= …
Đối với hai hành tinh bất kỳ :
CM
2
Thiết lập biểu thức định luật III Kêple:
- Quỹ đạo của hầu hết các hành tinh trong hệ Mặt Trời là những elip rất gần với đường tròn (trừ Thủy tinh)
Do đó bán trục lớn a của quỹ đạo elip được coi gần trùng với bán kính r của quỹ đạo tròn.
- Xét hai hành tinh khối lượng M1 và M2 của Mặt Trời.
♦ Trước hết ta coi quỹ đạo chuyển động của các hành tinh là đường tròn bán kinh r1 và r2
♥ Các hành tinh chuyển động tròn thì có gia tốc hướng tâm:
♥ Lực hấp dẫn do Mặt Trời tác dụng lên 2 hành tinh:
Tiếp theo
Suy ra:
Công thức gần đúng cho định luật III Kepler.
♦Trở về thực tế quỹ đạo chuyển động elip của các hành tinh, người ta đã CM rằng trong pt trên r1và r2 được thay thế bởi bán trục lớn a1 và a2 :
♥ Lực hấp dẫn gây ra gia tốc hướng tâm, nên:


Trở lại
Phim 3
Định luật Kêple 3
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.
Chẳng hạn Mặt Trăng là vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất.
♥Vệ tinh nhân tạo:
vật
Nếu tăng vận tốc ném thì tầm bay cao và tầm bay xa của vật cũng tăng (vật rơi xuống mặt đất cách chỗ ném 1 khoảng xa hơn).
vật
vật
vật
Nếu tiếp tục tăng vận tốc ném tới 1 giá trị đủ lớn, vật sẽ không quay trở lại Trái Đất mà quay vòng quanh gần Trái Đất.
Khi đó ta nói vật trở thành vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.
Nếu ném xiên 1 vật, vật sẽ chuyển động theo quỹ đạo parabol lên đến 1 độ cao nhất định vật sẽ lại rơi xuống Trái Đất do lực hấp dẫn 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.
RTĐ: là bán kính Trái Đất.
h: là độ cao vật so với mặt đất

vật
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.
vật
h
Vệ tinh có gia tốc hướng tâm:
[ Vì vệ tinh chuyển động tròn gần Trái Đất nên h « RTĐ , và r = (RTĐ+h) ≈ RTĐ ]
Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vệ tinh:
Suy ra:
Lực hấp dẫn gây ra gia tốc hướng tâm của vệ tinh:
Suy ra v và thay số vào ta được:

Ta ký hiệu v I =7,9(km/s) là vận tốc vũ trụ cấp I. Là vận tốc cần thiết để đưa 1 vệ tinh lên quỹ đạo tròn quay quanh gần Trái Đất mà không trở về Trái Đất.
b. Vận tốc vũ trụ cấp II:
Nếu vật được ném với vận tốc v sao cho: 7,9(km/s)7,9km/s7,9km/svật
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 đạo parabol, và trở thành hành tinh nhân tạo của Mặt Trời.
Ta ký hiệu vII =11,2km/s là 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 có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời theo quỹ đạo hypebol.
Ta ký hiệu
vIII = 16,7 km/s là tốc độ vũ trụ cấp III.
vvật=16,7 km/s
vật
vvật= ? km/s
Câu 1: Hỏi vật được ném ở vận tốc vvật= ? km/s thì vật sẽ đi ra khỏi Trái Đất theo quỹ đạo parabol?
C. v = 11,2 km/h
B. v = 9,7 km/h
A. v = 7,9 km/h
D. v = 16,7 km/h
0 s
1 s
2 s
3 s
4 s
5 s
6 s
7 s
8 s
9 s
10 s
11 s
12 s
13 s
14 s
15 s
16 s
17 s
18 s
19 s
20 s
21 s
22 s
23 s
24 s
25 s
Khoảng cáh 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 ?
Câu 2:
Một năm là thời gian để hành tinh quay quanh Mặt Trời gọi là một chu kỳ.
Gọi T1 là chu kỳ của Hoả Tinh, T2 là là chu kỳ của Trái Đất quay quanh Mặt Trời.
B�I GI?I
R1 lớn hơn R2 một lượng là 52% R2.
Suy ra: R1 = R2 + 52%R2 = 1,52R2
Áp dụng biểu thức gần đúng của định luật III.
Ta có:
♥Thay R1 = 1,52R2 ta được:
Suy ra
trở lại
Tìm khối lượng MT của Mặt Trời từ các dự kiện của Trái Đất : Khoảng cách Mặt Trời R = 1,5.1011 m ; Chu kỳ quay T = 365.24.3600 = 3,15.107 s.
Cho hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11 Nm2/kg2 .
Câu 3:
Giải bài tập vận dụng 2:
Suy ra khối lượng Mặt Trời:
Thay số:
♥ Kết quả khối lượng Mặt Trời:
MT = 2.10 30 kg
trở lại
Lực hấp dẫn đóng vai trò là lực hướng tâm:
Nhiệm vụ về nhà:
Nắm được nội dung của thuyết Nhật tâm của Copernicus
Nắm được nội dung 3 định luật Kepler.
Nắm được các vận tốc vũ trụ
Trả lời các câu hỏi trong SGK

Làm các bài tập
Đọc phần “Em có biết ” và đọc “Bài đọc thêm”
Chuẩn bị phần “Tóm tắt chương IV”
 Ôn lại kiến thức lực đẩy Ac-si-met, áp suất