戴氏教育 XXX 亮 VIP-----“个性化讲义” 主讲:XXX(TEL----89XXX80)《万有引力与航天》一、知识网络 托勒密:地心说人类对行 哥白尼:日心说星运动规 开普勒 第一定律(轨道定律)行星 第二定律(面积定律)律的认识 第三定律(周期定律) 运动定律 万有引力定律的发现 万有引力定律的内容 万有引力定律 F=G221rmm 引力常数的测定 万有引力定律 称量地球质量 M=GgR 2 万有引力 的理论成就 M=2324GTr 与航天 计算天体质量 r=R,M=2324GTR M=GgR 2 人造地球卫星 M=2324GTr 宇宙航行 G2rMm = mrv 2 mr2 ma 第一宇宙速度 7.9km/s 三个宇宙速度 第二宇宙速度 11.2km/s 地三宇宙速度 16.7km/s二、重点内容讲解1、计算重力加速度(1)在地球表面附近的重力加速度,在忽略地球自转的情况下,可用万有引力定律来计算。即在地球表面附近,物体的重力加速度 g=9.8m/2s。这一结果表明,在重力作用下,物体加速度大小与物体质量无关。(2)即算地球上空距地面 h 处的重力加速度 g’。有万有引力定律可得:(3)计算任意天体表面的重力加速度 g’。有万有引力定律得:2、天体运行的基本公式在宇宙空间,行星和卫星运行所需的向心力,均来自于中心天体的万有引力。因此万有引力即为行星或卫星作圆周运动的向心力。因此可的以下几个基本公式。(1)向心力的六个基本公式,设中心天体的质量为 M,行星(或卫星)的圆轨道半径为 r,则向心力可以表示为:(2)五个比例关系:(r 为行星的轨道半径) 向心力:向心加速度:① G2rMm =mrv 2 ; 得 v=②G2rMm =m r2 ;得 =第 1 页 共 4 页 戴氏教育 XXX 亮 VIP-----“个性化讲义” 主讲:XXX(TEL----89XXX80)③G2rMm =mr2)2( T; 得 T=;(3)v 与 的关系。在 r 一定时,v=r ,v∝ ;在 r 变化时,如卫星绕一螺旋轨道远离或靠近中心天体时,r 不断变化,v、 也随之变化。根据,v∝r1 和 ∝31r,这时 v 与 为非线性关系,而不是正比关系。3、引力常量的意义根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:G2rMm =mr2)2( T∴kGMTr2234.这实际上是开普勒第三定律。它表明kTr23是一个与行星无关的物理量,它仅仅取决于中心天体的质量。在实际做题时,它具有重要的物理意义和广泛的应用。它同样适用于人造卫星的运动,在处理人造卫星问题时,只要围绕同一星球运转的卫星,均可使用该...