Chuyên đề chuyển động của vệ tinh và hành tinh trong Hệ Mặt Trời, ba định luật Kê-ple

Tài liệu Vật lý 10

Chuyên đề chuyển động của vệ tinh và hành tinh trong Hệ Mặt Trời, ba định luật Kê-ple bồi dưỡng HSG Vật lí 10 gồm 08 trang, được trích dẫn từ cuốn sách Công Phá Đề Thi Học Sinh Giỏi Vật Lí Lớp 10 của tác giả Nguyễn Phú Đồng.

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
B. NHỮNG CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP
VỀ KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG:
– Hành tinh và vệ tinh chuyển động dưới tác dụng của lực xuyên tâm. Đó là lực luôn hướng về một tâm xác định nào đó. Ví dụ: Các hành tinh (Trái Đất, Sao Hoả, Sao Kim …) chuyển động quanh Mặt Trời dưới tác dụng của lực xuyên tâm là lực hấp dẫn của Mặt Trời; các vệ tinh nhân tạo chuyển động quanh Trái Đất dưới tác dụng của lực xuyên tâm là lực hấp dẫn của Trái Đất.
– Ngoài ba định luật Ke-ple, chuyển động của các hành tinh, vệ tinh cũng tuân theo các định luật cơ học như định luật II Niu-tơn; định luật vạn vật hấp dẫn; định luật bảo toàn cơ năng. Thế năng ở đây là thế năng hấp dẫn.
– Người ta đã chứng minh được rằng cơ năng của hành tinh, vệ tinh quyết định quỹ đạo chuyển động của nó.
– Khi quỹ đạo của hành tinh (quanh Mặt Trời), vệ tinh (quanh hành tinh) là đường tròn.
Từ đó:
Khối lượng Mặt Trời hoặc khối lượng hành tinh có vệ tinh.
Chu kì quay của hành tinh quanh Mặt Trời hoặc vệ tinh quanh hành tinh.
– Khi quỹ đạo của hành tinh (quanh Mặt Trời), vệ tinh (quanh hành tinh) là elip thì:
– Cơ năng của hành tinh (vệ tinh).
– Các tốc độ vũ trụ cấp I, II.
Tốc độ vũ trụ cấp I (M, R là khối lượng và bán kính Trái Đất; m, h là khối lượng và độ cao của vật so với Trái Đất).
Tốc độ vũ trụ cấp II (M, R là khối lượng và bán kính Trái Đất).
– Vệ tinh viễn thông cách tâm Trái Đất khoảng r (M là khối lượng Trái Đất; m, T là khối lượng và chu kì quay của vệ tinh).
VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
1. Với dạng bài tập về ba định luật Ke-ple. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
Khối lượng Mặt Trời hoặc khối lượng của hành tinh có vệ tinh.
Chu kì quay của hành tinh quanh Mặt Trời và vệ tinh quanh hành tinh.
Độ cao vệ tinh địa tĩnh (đứng yên so với Trái Đất).
Khoảng cách từ vệ tinh đến tâm Trái Đất.
2. Với dạng bài tập về quỹ đạo và năng lượng của vệ tinh. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức.
Quỹ đạo hypebol parabol đường tròn hoặc elip.
– Một số chú ý: Đơn vị hệ SI: m, M(kg); r(m); v(m/s); W, A(J); r là khoảng cách giữa hai tâm của Mặt Trời – hành tinh; hành tinh – vệ tinh.
3. Với dạng bài tập về xác định tốc độ vũ trụ. Phương pháp giải là:
– Sử dụng các công thức:
Tốc độ vũ trụ cấp I.
Tốc độ vũ trụ cấp II.
C. CÁC BÀI TẬP VẬN DỤNG

[ads]

TÀI LIỆU CÙNG CHUYÊN MỤC