1.高中天體運動中衛(wèi)星常識
假象說你手上有一個蘋果,你是兩百多年前的牛頓。你把這個蘋果往前扔,它于是再也不能回到地面上了,也就是說它的重力全部成為了向心力。這也就是第一宇宙速度。
第二宇宙速度是當(dāng)物體的速度足夠大之后脫離地球的引力。推到如下:
假設(shè)在地球上將一顆質(zhì)量為m的衛(wèi)星發(fā)射到繞太陽運動的軌道需要的最小發(fā)射速度為V;地球半徑為r;
此時衛(wèi)星繞太陽運動可認(rèn)為是不受地球引力,距離地球無窮遠(yuǎn);
認(rèn)為無窮遠(yuǎn)處是引力勢能0勢面,并且發(fā)射速度是最小速度,則衛(wèi)星剛好可以到達(dá)無窮遠(yuǎn)處。
由動能定理得
(mV^2)/2-GMm/r^2*dr=0;
由微積分dr=r地
解得V2=√(2GM/r)
而第一宇宙速度公式為
V1=√(GM/R)
故這個值正好是第一宇宙速度的√2倍。
當(dāng)然還有第三宇宙速度,也就是脫離太陽的引力。
高中的話只要掌握第一宇宙速度第二宇宙速度和衛(wèi)星的速度。加速只要將物體自身加速,于是自身的動能大于了勢能,只能將環(huán)繞軌道擴(kuò)大從而得到更大的勢能,使之平衡。
2.高中物理天體的知識點
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)向=F萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s.
3.高中天體運動中衛(wèi)星常識如什么發(fā)射速度,哪兒向哪兒加
從研究兩個質(zhì)點在萬有引力作用下的運動規(guī)律出發(fā),人們通常把航天器達(dá)到環(huán)繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小發(fā)射速度,分別稱為第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。
①第一宇宙速度:航天器沿地球表面作圓周運動時必須具備的發(fā)射速度,也叫環(huán)繞速度。按照力學(xué)理論可以計算出V1=7.9公里/秒。航天器在距離地面表面數(shù)百公里以上的高空運行,地面對航天器引力比在地面時要小,故其速度也略小于V1。
②第二宇宙速度:能脫離地球引力到達(dá)無窮遠(yuǎn)處的最小速度。此時在無窮遠(yuǎn)處總能量為零,根據(jù)機(jī)械能守恒1/2mV2(動能)-GM/R(勢能,是負(fù)的)=0
③第三宇宙速度:能脫離太陽的引力到達(dá)無窮遠(yuǎn)處的最小速度。
4.高中物理必修2的天體運動的知識要點是什么
天體運動這章可以看作是第四章勻速圓周運動的實例來學(xué).學(xué)習(xí)的時候要懂得結(jié)合勻速圓周運動的知識.
對于本章的難度,高考和奧賽差別較大.高考相對來說會比較容易,但做題時都要注意運用知識點的同時要懂得挖掘題目中的隱含條件.
知識要點一:開普勒三大定律.其中第二定律要知道怎么推導(dǎo),已知某點的速度求另一點的速度.第三定律要懂的k的值是由中心天題的質(zhì)量確定的<k=GM/4pai的平方>;所以再利用k做計算時要先確定是同一個中心天體.第三定律常出現(xiàn)在填空題中.
知識要點二:萬有引力定律.公式,含義的理解是最基本的,然后弄清它所適用的范圍.1.兩質(zhì)點之間.2.兩勻質(zhì)物體之間.3.物體間的距離足夠大,非勻質(zhì)可被忽略時.注意不可把萬有引力公式這樣理解,當(dāng)lim r2無限趨于0時F趨于無窮大.知道利用公式計算,及引力常量G測定的卡文迪許實驗方法及意義.
<3>;會計算地球的質(zhì)量及能計算出不同星球的重力加速度g.
<4>;知道普通衛(wèi)星及同步衛(wèi)星的知識.比如同步衛(wèi)星的各種參量,會計算它的高度等等.]
最后要知道第一,二,三宇宙速度.數(shù)據(jù)先要記清楚,然后知道它們各自的含義. 要會推導(dǎo)第一宇宙速度<;我們這次其中考就考這題>.
天體運動這章并不難,你要先有信心和興趣.另外.有能力的話可以去買些奧賽的題目來看,對思維很有幫助?。?!
加油