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

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Trần Phước Huy
Ngày gửi: 20h:07' 04-10-2011
Dung lượng: 5.4 MB
Số lượt tải: 54
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Trần Phước Huy
Ngày gửi: 20h:07' 04-10-2011
Dung lượng: 5.4 MB
Số lượt tải: 54
Số lượt thích:
0 người
CHÀO THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN
HELLO
Viết công thức lực hấp dẫn
Viết công thức gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều
A.
ÔN LẠI BÀI CŨ
BÀI 40:CÁC ĐỊNH LUẬT KEPLER CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
I. Kiến thức chung
1. Mở đầu về thiên văn học
2.Các định luật Kepler
3. Bài tập vận dụng
4. Vệ tinh nhân tạo tốc độ vũ trụ
II. Tìm hiểu Sao Thủy
Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Các hành tinh chuyển động quanh trái đất theo quỹ đạo tròn
PTÔ-LÊ-MÊ
I.Mở đầu về thiên văn học
1.Thuyết địa tâm
2. Thuyết nhật tâm
Mặt Trời là trung tâm của vũ trụ. Trái đất và các hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn.
Johannes Kepler
( 1571-1630 )
là nhà thiên văn học người Đức.
Giới thiệu về Kepler
Dựa trên những số liệu quan sát về vị trí của các hành tinh, năm 1619 Kepler đã tìm ra ba định luật mô tả chính xác quy luật chuyển động của các hành tinh.
Một trong số những dụng cụ thí nghiệm của Kepler.
Một trong số những trang viết của Kepler.
II.Các định luật Kepler
Johanness Kepler
(1571 -1630)
ĐỊNH LUẬT I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo là elip mà Mặt Trời là một trong hai tiêu điểm
MF1 + MF2 =2a=const
F1, F2: tiêu điểm của elip
a,b: bán trục lớn
CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE.CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
BI 40:
Johanness Kepler (1571 -1630)
ĐỊNH LUẬT I:
ĐỊNH LUẬT II:
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
Với hai hành tinh bất kì, ta có:
ĐỊNH LUẬT II: Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau
1.Mở đầu về thiên văn học
2.Các định luật Kepler
ĐỊNH LUẬT III:
CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE.CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
BÀI 40:
1. Mở đầu về thiên văn học
2.Các định luật Kepler
3. Bài tập vận dụng
Khoảng cách trung bình (xem như là bán kính trục lớn) từ Mặt Trời đến Hải Vương tinh là 4496.106km, khoảng cách trung bình(xem như là bán kính trục lớn) từ Mặt Trời đến Trái Đất là 149,6.106km. Tính chu kì quay của Hải Vương tinh quanh Mặt Trời.
Tóm tắt:
R1= 4496.106km
R2= 149,6.106km
T2= 1 năm/vòng
T1= ?
Giải
R1
R2
3
=
T1
T2
2
4496.106
149,6.106
3
=
T1
1
2
T1 = 164,8 năm
Áp dụng định luật Kepler, ta có:
Vậy chu kì quay của Hải Vương tinh quanh Mặt Trời là 164,8 năm.
4. Vệ tinh nhân tạo.Tốc độ vũ trụ
Chúng ta đã biết nếu ném xiên một vật thì vật sẽ bay đến một độ cao nhất định rồi rơi trở lại mặt đất. Nếu ta tăng vận tốc ném tới một giá trị đủ lớn, vật sẽ không rơi trở lại mặt đất mà sẽ bay quanh Trái Đất, vật đã trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái Đất
1.Vệ tinh nhân tạo
2) TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
- Khi vận tốc vI = 7,9 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp Vệ tinh có quỹ đạo tròn
_ Khi vận tốc VII = 11,2 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp II
Vệ tinh có quỹ đạo parabol
- Khi vận tốc vIII = 16,7 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp III Vệ tinh có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời.
II. Tìm hiểu về Sao Thủy
MERCURY
Nhìn từ các kính thiên văn cực mạnh, sao Thuỷ là một hành tinh màu vàng nhạt, kích thước chỉ bằng một nửa Trái Đất và lớn hơn Mặt Trăng một chút (đường kính 4878 km so với đường kính 3476 km của Mặt Trăng).
MỘT HÀNH TINH NÓNG BỎNG VÀ LẠNH BUỐT
SAO THUỶ
Sun
Mercury
56 triệu km
Đường kính sao Thuỷ: 4.878 km.
Khoảng cách từ sao Thuỷ tới Mặt Trời chỉ 56 triệu Km.
Nhiệt độ trên bề vào ban ngày lên đến 4500C (phía đối diện Mặt Trời) , trong khi ở phía khuất Mặt Trời, “đêm” nhiệt độ hạ xuống dưới -1830C.
Tốc độ tự quay quanh trục của sao Thuỷ rất chậm (một “ngày đêm” trên sao Thuỷ dài gấp 176 lần ngày đêm trên Trái Đất.
Trục quay của sao Thuỷ chỉ nghiêng có 20 trên mặt phẳng quỹ đạo quay quanh Mặt Trời. Tuy tốc độ tự quay rất chậm, sao Thuỷ lại quay quanh Mặt trời với tốc độ chóng mặt : 180.000 km/giờ, quay hết một vòng tương đương với 88 ngày trên Trái Đất. Tốc độ tự quay chậm nhưng tốc độ quay quanh Mặt Trời quá nhanh làm cho quỹ đạo quay của sao Thuỷ là một quỹ đạo kép hình bầu dục lệch tâm.
Sao Thuỷ
20
Trái Đất
CẤU TẠO
Nhân bằng sắt chiếm 80% khối lượng sao Thuỷ
Lớp vỏ đá rất mỏng
Lớp bao bằng đá silicat
Những hình ảnh do tàu thăm dò Nhà Hàng Hải 10 chụp được cho thấy bề mặt sao Thuỷ rất giống với bề mặt của Mặt Trăng, 60% diện tích sao Thuỷ là các miệng hố thiên thạch, 40% còn lại thì lối lõm gồ ghề. Bề mặt của Sao Thủy có rất nhiều hố to nhỏ và lởm chởm như bề mặt của Mặt Trăng. Hố được chụp hình rõ nhất là Caloris Basin, được tạo ra khi một thiên thạch từ ngoài không gian đập vào Sao Thủy, với đường kính khoảng 1350 km và một rặng núi cao gần 2 km ở chung quanh. Sao Thủy còn có những rãnh sâu, nhìn từ xa giống như những vết cào, hình thành hàng triệu năm trước đây khi lõi của hành tinh nguội, co lại và tạo nên những nếp nhăn ở lớp đất phía trên.
Bề mặt của Sao Thủy có thể chia ra làm 7 vùng địa lý chính sau đây:
Những vùng có nhiều hố
Những vùng có độ phản chiếu ánh sáng khác nhau
Những rặng núi
Những gò núi đứng một mình
Những bình nguyên phẳng
Những rãnh sâu
Những thung lũng
Theo dự định thì Messenger (Tàu hàng hải 10) sẽ đến phạm vi của sao Thủy vào đầu năm 2011. Trong một năm bay quanh hành tinh cấu tạo từ kim loại nặng này, Messenger có nhiệm vụ lập bản đồ bề mặt của sao Thủy và tìm kiếm dấu hiệu của nước trong các miệng hố nằm ở đầu cực bị khuất trong bóng tối, nghiên cứu bề mặt đá rắn, tầng khí quyển loãng và tầng nhân nóng chảy của sao Thủy. Messenger được trang bị camera, quang phổ kế để xác định thành phần hoá chất, máy đo từ trường để thám sát trường từ và thiết bị đo độ cao để vẽ lại địa hình sao Thủy.
Quỹ đạo của Sao Thủy là một hình elip rất hẹp, bán kính của trục chính là 70 triệu km trong khi bán kính của trục phụ chỉ có 46 triệu km. Vận tốc quỹ đạo của Sao Thủy thay đổi từ 39 km/s đến 59 km/s. Chỗ nhanh nhất là đỉnh gần Mặt Trời của quỹ đạo – còn gọi là cận điểm – và chỗ chậm nhất là đỉnh xa Mặt Trời của quỹ đạo – còn gọi là viễn điểm.
Ngày nay, cái tên Mercury được dùng để đặt tên cho những thứ mà họ yêu thích như xe ôtô, môtô, giày, ly……
B. CỦNG CỐ
Câu 1: Vệ tinh cấp I có giá trị bằng bao nhiêu và có quỹ đạo như thế nào?
A.7900 m/s ; quỹ đạo parabol
B.11200 m/s ; quỹ đạo elip
C.16700 m/s ; quỹ đạo hypebol
D. 7,9 km/s ; quỹ đạo elip
D
Câu 2: Theo định luật I Kepler, mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo hình gì và hành tinh nào là một tiêu điểm?
A. Hypebol ; Mặt Trời
B. Elip ; Trái Đất
C. Elip ; Mặt Trời
D. Parabol ; Sao thuỷ
C
CÁM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN THEO DÕI
GOODBYE
S3,t3
S1,t1
S2,t2
S1 = S2 = S3
t1 = t2 = t3
Vệ tinh sẽ chuyển động theo một quỹ đạo elip
Vệ tinh đi xa khỏi Trái Đất theo một qũy đạo parabol và trở thành hành tinh nhân tạo của hệ Mặt Trời
Vệ tinh có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời theo một quỹ đạo parabol
Chứng minh các định luật Kepler:
Đường kính: 4.878 km.
Khoảng cách trung bình so với mặt trời: 57,9 triệu km.
Thành phần vật chất: Chủ yếu là sắt.
Nhiệt độ trung bình bề mặt: 1670C
Không có lớp không khí bao bọc bên ngoài
Có từ trường.
HELLO
Viết công thức lực hấp dẫn
Viết công thức gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều
A.
ÔN LẠI BÀI CŨ
BÀI 40:CÁC ĐỊNH LUẬT KEPLER CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
I. Kiến thức chung
1. Mở đầu về thiên văn học
2.Các định luật Kepler
3. Bài tập vận dụng
4. Vệ tinh nhân tạo tốc độ vũ trụ
II. Tìm hiểu Sao Thủy
Trái đất là trung tâm của vũ trụ. Các hành tinh chuyển động quanh trái đất theo quỹ đạo tròn
PTÔ-LÊ-MÊ
I.Mở đầu về thiên văn học
1.Thuyết địa tâm
2. Thuyết nhật tâm
Mặt Trời là trung tâm của vũ trụ. Trái đất và các hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo tròn.
Johannes Kepler
( 1571-1630 )
là nhà thiên văn học người Đức.
Giới thiệu về Kepler
Dựa trên những số liệu quan sát về vị trí của các hành tinh, năm 1619 Kepler đã tìm ra ba định luật mô tả chính xác quy luật chuyển động của các hành tinh.
Một trong số những dụng cụ thí nghiệm của Kepler.
Một trong số những trang viết của Kepler.
II.Các định luật Kepler
Johanness Kepler
(1571 -1630)
ĐỊNH LUẬT I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ đạo là elip mà Mặt Trời là một trong hai tiêu điểm
MF1 + MF2 =2a=const
F1, F2: tiêu điểm của elip
a,b: bán trục lớn
CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE.CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
BI 40:
Johanness Kepler (1571 -1630)
ĐỊNH LUẬT I:
ĐỊNH LUẬT II:
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
Với hai hành tinh bất kì, ta có:
ĐỊNH LUẬT II: Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau
1.Mở đầu về thiên văn học
2.Các định luật Kepler
ĐỊNH LUẬT III:
CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE.CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
BÀI 40:
1. Mở đầu về thiên văn học
2.Các định luật Kepler
3. Bài tập vận dụng
Khoảng cách trung bình (xem như là bán kính trục lớn) từ Mặt Trời đến Hải Vương tinh là 4496.106km, khoảng cách trung bình(xem như là bán kính trục lớn) từ Mặt Trời đến Trái Đất là 149,6.106km. Tính chu kì quay của Hải Vương tinh quanh Mặt Trời.
Tóm tắt:
R1= 4496.106km
R2= 149,6.106km
T2= 1 năm/vòng
T1= ?
Giải
R1
R2
3
=
T1
T2
2
4496.106
149,6.106
3
=
T1
1
2
T1 = 164,8 năm
Áp dụng định luật Kepler, ta có:
Vậy chu kì quay của Hải Vương tinh quanh Mặt Trời là 164,8 năm.
4. Vệ tinh nhân tạo.Tốc độ vũ trụ
Chúng ta đã biết nếu ném xiên một vật thì vật sẽ bay đến một độ cao nhất định rồi rơi trở lại mặt đất. Nếu ta tăng vận tốc ném tới một giá trị đủ lớn, vật sẽ không rơi trở lại mặt đất mà sẽ bay quanh Trái Đất, vật đã trở thành một vệ tinh nhân tạo của Trái Đất
1.Vệ tinh nhân tạo
2) TỐC ĐỘ VŨ TRỤ
- Khi vận tốc vI = 7,9 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp Vệ tinh có quỹ đạo tròn
_ Khi vận tốc VII = 11,2 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp II
Vệ tinh có quỹ đạo parabol
- Khi vận tốc vIII = 16,7 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp III Vệ tinh có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời.
II. Tìm hiểu về Sao Thủy
MERCURY
Nhìn từ các kính thiên văn cực mạnh, sao Thuỷ là một hành tinh màu vàng nhạt, kích thước chỉ bằng một nửa Trái Đất và lớn hơn Mặt Trăng một chút (đường kính 4878 km so với đường kính 3476 km của Mặt Trăng).
MỘT HÀNH TINH NÓNG BỎNG VÀ LẠNH BUỐT
SAO THUỶ
Sun
Mercury
56 triệu km
Đường kính sao Thuỷ: 4.878 km.
Khoảng cách từ sao Thuỷ tới Mặt Trời chỉ 56 triệu Km.
Nhiệt độ trên bề vào ban ngày lên đến 4500C (phía đối diện Mặt Trời) , trong khi ở phía khuất Mặt Trời, “đêm” nhiệt độ hạ xuống dưới -1830C.
Tốc độ tự quay quanh trục của sao Thuỷ rất chậm (một “ngày đêm” trên sao Thuỷ dài gấp 176 lần ngày đêm trên Trái Đất.
Trục quay của sao Thuỷ chỉ nghiêng có 20 trên mặt phẳng quỹ đạo quay quanh Mặt Trời. Tuy tốc độ tự quay rất chậm, sao Thuỷ lại quay quanh Mặt trời với tốc độ chóng mặt : 180.000 km/giờ, quay hết một vòng tương đương với 88 ngày trên Trái Đất. Tốc độ tự quay chậm nhưng tốc độ quay quanh Mặt Trời quá nhanh làm cho quỹ đạo quay của sao Thuỷ là một quỹ đạo kép hình bầu dục lệch tâm.
Sao Thuỷ
20
Trái Đất
CẤU TẠO
Nhân bằng sắt chiếm 80% khối lượng sao Thuỷ
Lớp vỏ đá rất mỏng
Lớp bao bằng đá silicat
Những hình ảnh do tàu thăm dò Nhà Hàng Hải 10 chụp được cho thấy bề mặt sao Thuỷ rất giống với bề mặt của Mặt Trăng, 60% diện tích sao Thuỷ là các miệng hố thiên thạch, 40% còn lại thì lối lõm gồ ghề. Bề mặt của Sao Thủy có rất nhiều hố to nhỏ và lởm chởm như bề mặt của Mặt Trăng. Hố được chụp hình rõ nhất là Caloris Basin, được tạo ra khi một thiên thạch từ ngoài không gian đập vào Sao Thủy, với đường kính khoảng 1350 km và một rặng núi cao gần 2 km ở chung quanh. Sao Thủy còn có những rãnh sâu, nhìn từ xa giống như những vết cào, hình thành hàng triệu năm trước đây khi lõi của hành tinh nguội, co lại và tạo nên những nếp nhăn ở lớp đất phía trên.
Bề mặt của Sao Thủy có thể chia ra làm 7 vùng địa lý chính sau đây:
Những vùng có nhiều hố
Những vùng có độ phản chiếu ánh sáng khác nhau
Những rặng núi
Những gò núi đứng một mình
Những bình nguyên phẳng
Những rãnh sâu
Những thung lũng
Theo dự định thì Messenger (Tàu hàng hải 10) sẽ đến phạm vi của sao Thủy vào đầu năm 2011. Trong một năm bay quanh hành tinh cấu tạo từ kim loại nặng này, Messenger có nhiệm vụ lập bản đồ bề mặt của sao Thủy và tìm kiếm dấu hiệu của nước trong các miệng hố nằm ở đầu cực bị khuất trong bóng tối, nghiên cứu bề mặt đá rắn, tầng khí quyển loãng và tầng nhân nóng chảy của sao Thủy. Messenger được trang bị camera, quang phổ kế để xác định thành phần hoá chất, máy đo từ trường để thám sát trường từ và thiết bị đo độ cao để vẽ lại địa hình sao Thủy.
Quỹ đạo của Sao Thủy là một hình elip rất hẹp, bán kính của trục chính là 70 triệu km trong khi bán kính của trục phụ chỉ có 46 triệu km. Vận tốc quỹ đạo của Sao Thủy thay đổi từ 39 km/s đến 59 km/s. Chỗ nhanh nhất là đỉnh gần Mặt Trời của quỹ đạo – còn gọi là cận điểm – và chỗ chậm nhất là đỉnh xa Mặt Trời của quỹ đạo – còn gọi là viễn điểm.
Ngày nay, cái tên Mercury được dùng để đặt tên cho những thứ mà họ yêu thích như xe ôtô, môtô, giày, ly……
B. CỦNG CỐ
Câu 1: Vệ tinh cấp I có giá trị bằng bao nhiêu và có quỹ đạo như thế nào?
A.7900 m/s ; quỹ đạo parabol
B.11200 m/s ; quỹ đạo elip
C.16700 m/s ; quỹ đạo hypebol
D. 7,9 km/s ; quỹ đạo elip
D
Câu 2: Theo định luật I Kepler, mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo hình gì và hành tinh nào là một tiêu điểm?
A. Hypebol ; Mặt Trời
B. Elip ; Trái Đất
C. Elip ; Mặt Trời
D. Parabol ; Sao thuỷ
C
CÁM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN THEO DÕI
GOODBYE
S3,t3
S1,t1
S2,t2
S1 = S2 = S3
t1 = t2 = t3
Vệ tinh sẽ chuyển động theo một quỹ đạo elip
Vệ tinh đi xa khỏi Trái Đất theo một qũy đạo parabol và trở thành hành tinh nhân tạo của hệ Mặt Trời
Vệ tinh có thể thoát ra khỏi hệ Mặt Trời theo một quỹ đạo parabol
Chứng minh các định luật Kepler:
Đường kính: 4.878 km.
Khoảng cách trung bình so với mặt trời: 57,9 triệu km.
Thành phần vật chất: Chủ yếu là sắt.
Nhiệt độ trung bình bề mặt: 1670C
Không có lớp không khí bao bọc bên ngoài
Có từ trường.
 








Các ý kiến mới nhất