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1、 万有引力定律的应用 如何知道整个地球的质量呢 已知地月距离r 3 8 105km 月球绕地球运动的周期为T 28天 求 地球的质量M 万有引力提供月球圆周运动向心力 计算天体的质量 解 万有引力提供月球圆周运动向心力 如果已知轨道半径r和周期T 就可以求出天体的质量M r 3 8 105km T 28天 G 6 37 10 11N m2 kg2 得地球的质量M 5 98 1024kg 1 月球围绕地球做匀速圆周运动 地球质量是多少 月球质量是多少 2 地球围绕太阳做匀速圆周运动 太阳质量是多少 地球质量是多少 3 金星围绕太阳做匀速圆周运动 太阳质量是多少 金星质量是多少 M m M M m
2、 m 要计算出天体的质量 需要建立一个怎样的模型 需要知道哪些物理量 测出卫星围绕天体做匀速圆周运动的半径r和周期T 算出的是中心天体的质量 式中r R 卫星轨道半径 天体半径 当卫星绕天体表面运动时 轨道半径r与天体半径R相等 理论的威力 预测未知天体 海王星的发现 理想与现实 人造卫星和宇宙速度 发射卫星至少需要多大的速度 设地球质量为M 半径为R 人造地球卫星在圆轨道上运行 质量为m 物体以怎样的速度抛出 才可以沿着地球的表面飞行 万有引力提供卫星圆周运动的向心力 G 6 37 10 11N m2 kg2 R 6 37 106 M 5 98 1024kg代入上式 得 V 7 9km s
3、V 7 9km s 1 人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最小发射速度 第一宇宙速度 若有一天人类登上了火星 那么在火星表面发射人造卫星的最小发射速度又是多少呢 r越大 v越小 2 第一宇宙速度是最大环绕速度 卫星在不同轨道的环绕速度 人造地球卫星由于受到大气阻力的作用运行高度会越来越低 其运行速度又会怎样改变 第三宇宙速度 逃逸速度 v 16 7千米 秒 卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度 第二宇宙速度 脱离速度 v 11 2千米 秒 卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度 三个宇宙速度的数值记忆法 V1 7 9km s 谐音 吃点酒 V2 11 2km s 谐音 要一点儿 V3 16 7km s 谐音 要留点吃 一个无钱的酒鬼去讨酒吃 向店家喊道 吃点酒 店家不允 酒鬼乞讨说 要一点儿 嘛 店家当时余酒不多 答道 要留点 来自己 吃 什么是地球同步卫星 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星 它的周期与地球自转的周期相同 T 24h 地球同步卫星满足的条件 所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上 所有的同步卫星的轨道高度为一个定值 代入数据得 h 3 6 107 m 地球同步卫星 思考 八大行星中 哪一个行星环绕速度最大 周期最大 角速度最大 向心加速度最大 自己推导公式说明 作业
