天体运动参量的决定因素天体运动参量的决定因素 一、天体运动模型:匀速圆周运动 设中心天体质量为 M, 环绕天体质量为 m,两者间的距离为 rMm 从上式可以看出 :离中心天体越远,它运行的速度越慢。 研究对象:环绕天体。思路:其做匀速圆周运动的向心力由合外力提供。rv1向万由FF 二、分析思路:MmrvmrGMm22 得 :V = rGM同理可得,环绕天体其他运动参量角速度、周期、向心加速度与半径的关系 :rmrGMm22 (2)由:3rGM得:(3) 由2224TrmrGMmGMrT32得:nmarGMm 2 (4) 由:2rGMan 可得:(4) 由 =m a 得 :a = GM/r22rGMm中心天体一定时,高空低速长周期!rmrGMm22 (2)由:3rGM得:2224TrmrGMm(3) 由GMrT32得:(1) 由 线速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系: rGM22MmmvrrG 得 :V = 1234三、课堂练习假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么 ( )A .地球公转周期大于火星的公转周期B .地球公转的线速度小于火星公转的线速度C .地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D .地球公转的角速度大于火星公转的角速度D可见:V 、 ω 、 T 、 a 与 r 有一一对应关系 通过刚才的分析,思考:做匀速圆周运动的天体线速度、角速度、向心加速度和周期与哪些物理量有关?有什么关系?与环绕天体的质量 m 有关吗? 即高空低速长周期! 那圆周运动的周期如何呢?MmGMrT32得:2224TrmrGMm由 由此可得:在中心天体一定时,环绕天体做圆周运动的周期随着半径 r 的增大而增大。M 动力学:合外力提供向心力可得:rGMv 3rGM可得:2rGMan 可得:rvmrGMm22 由:rmrGMm22 由:nmarGMm 2 由:综上可得:在中心天体一定时,线速度、角速度、向心加速度随着半径 r 的增大而减小。二、规律m