天体运动练习详解PPT课件

1两种速度：发射速度和轨道速度；2两种轨道：正常运行和变轨运行；3两种周期旋转周期和旋转周期；4两种加速度：绕地球运行的卫星的向心加速度和随地球旋转的物体的向心加速度；5三种卫星：同步卫星、近地卫星、极地卫星、概要。如图4-1所示，同步卫星与地球中心的距离为R，运行速度为v1，向心加速度为A1；地球赤道上与地球一起旋转的物体的向心加速度是a2，第一宇宙的速度是v2，地球的半径是r。下列比率是正确的：公元，“连续体”是指与天体紧密相连的物体，“小卫星群”是指许多围绕天体运行的小恒星的总称。据观察，土星的外层有一个环。为了确定这个环是土星的一个连续体还是土星的一个小卫星群，可以测量环中每一层的线速度V和从该层到土星中心的距离R，然后可以得到V和R之间的关系。下面的陈述是正确的：a .如果V和R成比例，环是连续体b .如果V和R成比例，环是小卫星群c .如果v2和R成反比，环是小卫星群d .如果v2和R成反比，环是连续体，AC，模型1:卫星群和天体连续体。2.双星模型：两颗恒星的相对位置保持不变，并围绕连线上的一点匀速圆周运动。(1)两颗恒星之间的引力提供了各自所需的向心力。(2)两颗恒星以相同的角速度和周期绕着圆的某个中心以相同的方向匀速圆周运动。(3)两颗恒星的轨道半径之和等于两颗恒星之间的距离。=M2 W 22 r2，L，r1，r2，不可混淆。第四个洞是一个引力很大且难以观测的天体。2001年10月22日，欧洲航天局在银河系中心发现了一个名为mcg6-30-15的超大质量黑洞。假设银河系中心只有一个黑洞，并且太阳系围绕银河系中心做匀速圆周运动， 下面哪组数据可以估计黑洞的质量(引力常数是已知的)a .太阳的质量和从太阳到MCG6-30-15的距离b .太阳的运行速度和从太阳到MCG6-30-15的距离c .太阳的质量和运行速度d .地球绕太阳旋转的周期和速度b . 3“黑洞”是现代引力理论预测的一种特殊天体。 它的质量如此之大，以至于它的脱离速度可能超过真空中的光速。因此，没有任何物体能摆脱它的束缚，甚至光子也不能发射。在三星模型：宇宙中，有一些由质量相等的三颗恒星组成的三星系统，远离其他恒星。通常，其他恒星对它们的引力效应可以忽略不计。据观察，稳定的三星系统有两种基本形式：一种是三颗恒星位于同一条直线上，两颗恒星以相同半径R围绕中心恒星旋转；另一种形式是，三颗恒星位于等边三角形的三个点上，并沿着等边三角形围成的圆形轨道运行。让每颗恒星的质量为m(1)。试着找出第一种形式下恒星运动的线速度和周期。(2)假设两种形式的恒星的运动周期相同，那么第二种形式的恒星之间的距离应该是多少？工作：有一种叫做极地卫星的卫星，它的轨道平面与地球的赤道平面成900度角。它通常用于遥感和探测。假设有一颗极地卫星以恒定的速度围绕地球运行。众所周知，卫星的运动周期是T0/4(T0是地球的自转周期)，地球表面的重力加速度是g，地球的半径是r。那么：(1)卫星一天中能越过赤道多少次？试着解释原因。(2)卫星离地面的高度是多少？后面还有一个问题。“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射。宇宙飞船被长征号运载火箭送入近地点A和远地点B的椭圆形轨道。A点离地面的高度是h1。经过五周的飞行，飞船改变了轨道，进入了一个预定的圆形轨道，如图所示。在预定的圆形轨道上飞行N圈所需时间为T，何于10月17日凌晨成功返回内蒙古草原。众所周知，地球表面的重力加速度是G，地球的半径是r。找出：(1)宇宙飞船在a点的向心加速度的大小，(2)远地点B离地面的高度。(3)沿椭圆轨道从A到B的时间，(1)恒星运动的向心力是由另外两颗恒星对它的万有引力提供的，这一点可以求解，(2)将第二种形式的恒星之间的距离设为R，那么这三颗恒星的圆周运动半径就是，两个相邻恒星之间的万有引力，这可以从上述解中看出。2007年4月24日，欧洲科学家宣布发现了类地行星Gliese581c，它可能适合太阳系以外的人类居住。这颗围绕红矮星Gliese581运行的行星的温度与地球相似，其表面可能存在液态水。它距离地球约20光年，是地球直径的1.5倍，是地球质量的5倍，在红矮星Gliese581周围有大约13天的周期。假设一艘宇宙飞船在行星表面附近运行，下面的陈述是正确的()，一艘宇宙飞船在行星表面附近运行了大约13天。b航天器以大于7.9公里/秒的速度在Gliese581c表面附近运行。Gliese581c上的重力比地球上的小。大肠杆菌581c的平均密度小于地球上的密度。答：b，天文学家称两颗彼此靠近的恒星为双星，它们只在彼此吸引的情况下运行。双星系统在银河系中非常普遍。它们的总质量可以通过双星系统中两颗恒星的运动特性来计算。众所周知，双星系统中的两颗星分别围绕着它们连线上的一个固定点做匀速圆周运动，周期为t，两颗星之间的距离为r。试着计算双星系统的总质量。(重力常数为g)。假设两颗恒星的质量分别为m1和m2，圆周运动的半径分别为r1和r2，角速度分别为 1和 2。根据问题的意义r1 r2=r根据万有引力定律和牛顿定律，有一个公式 同时 的解。解决办法是，恒星围绕“黑洞”做圆周运动的向心力是由万有引力提供的。根据万有引力定律，“黑洞”是一个质量很大的天体。假设黑洞和旋转恒星的质量分别为m和m，它们之间的距离为r，天文学家根据天文观测公布了以下研究结果：银河系中可能存在一个大的“黑洞”，距离“黑洞”60亿公里的恒星以2000公里/秒的速度围绕它旋转；所有靠近“黑洞”的物质都被“黑洞”吸走，即使它的速度等于光速。试着计算“黑洞”的最大半径。GMM/R2=mv2/r，