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万有引力与航天 - Coggle Diagram
万有引力与航天
知识梳理
开普勒定律的理解与应用
第一定律
所有的行星分别在大小不同的椭
圆轨道上围绕太阳运动,太阳在
这些椭圆的焦点上
建立了正确的行星轨道理论,
准确地给出了太阳的位置
第二定律
太阳和行星连线在相等时间内扫过的面积相等
可以用来确定行星的运行速率
体现了行星离太阳较远时速率小,较近时速率大
第三定律
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方
与公转周期的二次方比值都相等
表达式R³/T³=k,k只跟中心天体的质量有关
不仅适用于行星,也适用于其他天体
万有引力的综合应用
双星
双星由两个星体构成,它们在彼此间的万有引力作用下绕两者连线的某一点做匀速圆周运动,且在运动过程中它们间的距离保持不变,因此它们的运动的周期(或角速度)相等
双星运动的动力学方程
双星间的距离和它们运行的半径间的关系
r₁+r₂=r
黑洞
逃逸速度大于真空中光速的天体称黑洞
解答黑洞的相关问题时应结合题中所给信息求解
潮汐
利用所学的万有引力知识开发和利用新能源
其他星球的卫星
星球对其卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力
人造地球卫星
与宇宙速度的关系
最大运动速度小于第一宇宙速度
最小发射速度大于第一宇宙速度
最大发射速度效于第二宇宙速度
与万有引力的关系
万有引力提供其做圆周运动的向心力
地球同步卫星
位置:卫星运行的圆形轨道必须
与地球的赤道平面重合
距离地面的高度为h=3.6×10⁷m
卫星的变轨
卫星在发射过程中,往往要经历变轨过程,
但无论在何处,向心力均有万有引力提供
人造卫星的超重失重问题
卫星进入轨道前加速过程中,其上的物体
处于超重状态,卫星进入轨道正常运转时,
其上的物体处于完全失重状态
万有引力定律的应用
求两个球体间的万有引力
公式中的r时指两质点间的距离,在质量分布均匀的两个球体间,r应取两球心间的距离。F=Gm₁m₂/r²
计算天体的质量
已知卫星的运行周期T,半径r,求质量M
一直卫星的运行速度v,半径r,求质量M
一直卫星的运行周期T,运行速度v,求M
已知天体的半径R,天体表面的重力加速度g,求M
天体密度的计算
将天体视为半径为R的球体,再根据ρ=M/V可得,当卫星围绕天体表面运行时,轨道半径等于天体半径R
发现未知的天体
利用万有引力定律预测(发现)未知天体的相关信息