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文档简介

万有引力在天文学上的应用 一 学习目标 1 了解应用万有引力定律解决问题的基本思路 3 会根据条件计算天体的密度 2 掌握两种算天体质量的方法 4 会比较两个行星个物理量的大小 5 了解发现未知天体的基本思路 二 基本思路 1 将行星 或卫星 的运动看成是匀速圆周运动 万有引力充当向心力F引 F向 应用 星球表面的物体 2 在球体表面附近的物体 不考虑星球自转的影响 F引 G重 中心天体M 转动天体m 三 明确各个物理量 天体半经R 万有引力定律的应用 一 天体质量或密度的估算 二 预测未知天体 海王星的发现 三 人造地球卫星和宇宙速度 应用万有引力定律应特别掌握 万有引力提供向心力 的动力学方程 四 应用一天体质量 密度的计算 例题1 已知天体的球体半径R和球体表面重力加速度g 求天体的质量和密度 质量的计算基本思路 四 应用一天体质量 密度的计算 天体密度的计算基本思路 根据上面两种方式算出中心天体的质量M 结合球体体积计算公式物体的密度计算公式求出中心天体的密度 四 应用一天体质量 密度的计算 四 应用一天体质量 密度的计算 例题2 若月球围绕地球做匀速圆周运动 其周期为T 又知月球到地心的距离为r 试求出地球的质量和密度 四 应用一 天体质量 密度的计算 基本思路 四 应用一 天体质量密度的计算 例题2 若月球围绕地球做匀速圆周运动 其周期为T 又知月球到地心的距离为r 试求出地球的质量和密度 解 万有引力提供月球圆周运动向心力 四 应用一 天体质量密度的计算 四 应用一 天体质量 密度的计算 注意 只能求出中心天体的质量 不能求出行星或卫星的质量m 例题 把地球绕太阳公转看作是匀速圆周运动 轨道半径约为1 5 1011km 已知引力常量G 6 67 10 11N m2 kg2 则可估算出太阳的质量约为kg 解 地球绕太阳运转周期 T 365 24 60 60 3 15 107s地球绕太阳做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供 提示 解题时经常需要引用一些常数 如地球自转周期 月球公转周期等 应注意挖掘使用 四 应用一 天体质量 密度的计算 四 应用二 比较卫星的各个量 基本思路 万有引力充当向心力F引 F向 由上述公式可以看出 四 应用三 发现未知天体 基本思路 当一个已知行星的实际轨道和理论计算
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