天体运动精要点总结
高一物理天体运动知识点总结
高一物理天体运动知识点总结一、天体运动的基本概念天体运动是指天体在空间中的运动过程,包括行星、卫星、恒星等天体的运动。
天体运动是宇宙中的基本现象之一,研究天体运动可以揭示宇宙的本质和规律。
二、天体运动的基本规律1. 开普勒定律开普勒定律是描述行星运动的基本规律,包括开普勒第一定律(行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆)、开普勒第二定律(行星在轨道上的面积速率是恒定的)和开普勒第三定律(行星公转周期的平方与轨道长轴的立方成正比)。
2. 轨道运动天体在宇宙中的运动基本上都是绕着某个中心进行的,这个中心可以是恒星、行星或其他天体。
天体绕中心运动的轨道有椭圆、圆、抛物线和双曲线四种类型。
3. 万有引力定律万有引力定律是描述天体之间相互作用的基本规律,它表明任何两个物体之间都存在引力,且引力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
万有引力定律是描述天体运动的重要依据。
三、天体运动的影响因素1. 天体的质量天体的质量决定了其对其他天体的引力大小,质量越大,引力越大。
2. 天体之间的距离天体之间的距离越近,它们之间的引力就越大,反之亦然。
3. 初始速度天体在开始运动时的初始速度也会影响其轨道形状,初始速度越大,轨道越开放,初始速度越小,轨道越封闭。
四、天体运动的应用1. 行星轨道计算利用开普勒定律和万有引力定律,可以计算行星的轨道形状、周期等参数,从而更好地了解行星的运动规律。
2. 卫星发射与轨道设计在卫星发射过程中,需要根据地球的引力和速度等因素,确定卫星的发射角度和速度,以使卫星进入预期的轨道。
3. 天文观测与导航系统天体运动的知识可以帮助天文学家进行天文观测,研究宇宙的演化和变化。
此外,天体运动的规律也是导航系统中的重要基础,如全球定位系统(GPS)就是基于卫星运动的原理来实现位置定位的。
五、天体运动的未解之谜尽管我们对天体运动有了深入的研究,但仍有一些未解之谜。
例如,黑洞的运动规律、宇宙的扩张速度等问题,仍需要进一步的研究和探索。
高一必修二天体运动知识点
高一必修二天体运动知识点天体运动,是指地球以及其他天体在宇宙空间中的运动规律。
对于高一学生来说,掌握天体运动的相关知识点,不仅能够增长自己的科学常识,还能够更好地理解宇宙的奥秘。
一、地球的自转和公转地球的自转是指地球围绕它的自转轴每23小时56分钟转动一圈。
这个运动使得我们在地球的表面上看到太阳升起和落下,形成了昼夜交替的现象。
地球公转是指地球绕着太阳的运动,花费一年的时间完成一圈。
地球的公转轨道呈椭圆形,这就是我们常说的四季变化的原因。
二、昼夜交替和季节变化地球的自转使得地球表面不同地区的人们在不同的时间段可以观察到太阳。
地球公转的椭圆轨道使得地球离太阳的距离不断变化,所以地球表面的温度也随之变化。
因此,不同地区在不同季节的时候,可以感受到不同的气候。
比如,南半球的国家在北半球的冬天正好是夏天。
三、日食和月食日食是指地球、月球和太阳的一种特殊排列情况,当太阳、月球和地球三者完全对齐时,地球上的部分地区将会看到太阳被月球遮挡的现象。
月食则是相反的情况,当地球位于月球和太阳之间时,月球会进入地球的影子中,从而使得观察者可以看到月球被遮挡的一部分或全部。
四、星座和星系星座是指被人们认定并命名的一组天体。
夜晚只要仔细观察,就能够看到星空中有很多明亮的星星组成各种不同的图案,这些图案被称为星座。
星系则是由星星、气体、尘埃等物质组成的巨大天体系统,其中最著名的就是我们所在的银河系。
星系的形状各不相同,有螺旋形的、圆盘形的等等。
五、恒星和星际间的距离恒星是宇宙中的一种天体,恒星通常是由氢、氦等气体组成的。
恒星的亮度和质量不同,所以我们在夜晚能够看到的星星有明亮的有暗淡的。
恒星之间的距离是非常遥远的,它们以光速传播的光花费的时间可能是几年甚至几几百几千年。
这也意味着我们看到的恒星可能已经消失了,但它的光还在传播到我们这里。
通过了解这些天体运动的知识点,我们可以更好地理解宇宙的构造和运行规律,对我们的科学素养和对宇宙的好奇心都是一种提升。
高三 天体问题知识点
高三天体问题知识点天体问题是物理学中的一个重要研究领域,涉及到天体运动、引力、行星轨道等内容。
在高三物理学习中,我们需要掌握一些关键的天体问题知识点。
本文将从天体运动、行星轨道和引力三个方面来介绍高三物理学习中的天体问题知识点。
一、天体运动知识点1. 行星公转:行星在太阳周围做椭圆形轨道运动,公转周期是由行星质量和距离太阳的半长轴决定的。
根据开普勒第二定律,行星在椭圆轨道上的相等时间内扫过的面积是相等的。
2. 地球自转:地球自西向东自转,自转周期为24小时。
地球自转导致了地球的日晷现象,即昼夜交替的现象。
3. 星空的运动:由于地球自转和公转,星空中的星星看起来会有运动。
恒星的视运动通常分为南北视运动和东西视运动。
二、行星轨道知识点1. 椭圆轨道:行星绕太阳运动的轨道通常是一个椭圆。
椭圆有两个焦点,太阳位于其中一个焦点上。
椭圆的长轴和短轴决定了椭圆的形状和大小。
2. 圆形轨道:圆形轨道是一种特殊的椭圆轨道,它的长轴和短轴相等,即椭圆的离心率为零。
地球绕太阳的轨道就是一个接近圆形的椭圆轨道。
3. 开普勒定律:开普勒定律是描述行星运动的经验规律。
包括开普勒第一定律(椭圆轨道定律)、开普勒第二定律(面积定律)和开普勒第三定律(调和定律)。
三、引力知识点1. 引力的概念:引力是物质之间相互吸引的作用力,是宇宙中最普遍的力之一。
地球表面上的物体受到的重力大小与其质量成正比。
2. 引力定律:牛顿引力定律是描述引力作用的定律,它表明物体间的引力大小与它们的质量成正比,与它们的距离的平方成反比。
3. 太阳引力和行星运动:太阳对行星的引力决定了行星的运动轨迹和速度。
根据万有引力定律,太阳和行星之间的引力与它们的质量和距离有关。
通过对以上天体问题的知识点进行了解,我们能够更好地理解宇宙中的天体运动规律,进一步认识到人类在宇宙中的微小和脆弱。
天体问题是物理学习中的一部分,也是我们对宇宙的探索和理解的重要组成部分。
希望本文对高三物理学习中的天体问题知识点的了解有所帮助,并能够激发对宇宙的好奇与探索的热情。
高中物理天体运动知识点总结
高中物理天体运动知识点总结一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
天体运动章节知识点总结
天体运动章节知识点总结1. 日的运动太阳是太阳系中的主要天体之一,其运动对太阳系中其他天体的运动都有着重要的影响。
日的运动包括日冕的运动、日球的自转和公转。
据观测,太阳自转是不均匀的,赤道区域的自转速度要比极区快得多。
此外,太阳还会产生大规模的太阳风和太阳黑子等现象。
这些现象都会影响着地球和其他行星的运动。
2. 月的运动月球是地球的天然卫星,月球的运动对地球的潮汐和太阳系其他行星的运动都有着显著的影响。
月球有自己的自转和公转运动,但由于月球的自转周期和公转周期相等,使得我们只能从地球上看到月球的一面。
另外,由于地球自转产生的离心力和引力的作用,月球的轨道还会发生变形。
月球的周期性现象也是天文学家们研究的重要对象,例如日食和月食等现象都是由月球的运动引起的。
3. 行星的运动在太阳系中,行星的运动也是天文学家们关注的重点。
根据观测结果,行星的轨道都呈椭圆形,且它们的公转速度和周期都是不相同的。
这也是开普勒三定律的一个重要内容。
此外,由于行星的自转轴倾角、自转速度和公转速度的不同,使得我们在不同的时间和位置观测到行星的外观也会有所不同。
4. 彗星的运动彗星是太阳系中的一种小天体,它的运动规律和其他天体有所不同。
彗星的轨道一般十分长而狭窄,其中一部分建立在近日点的轨道上,广大部分则建立在充满星际空间的轨道上。
一般来说,彗星的轨道可以划分为椭圆形、抛物线和双曲线三种,而椭圆形轨道的彗星更多为周期性彗星。
彗星的运动规律和光度变化也成为了天文学家们研究的重要课题。
5. 引力与牛顿运动定律牛顿的引力定律是自然科学的基本定律之一,它揭示了天体之间相互作用的规律。
根据牛顿的引力定律,每两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
而牛顿的运动定律可以描述物体的运动状态和受力情况。
这些定律对于天体运动的研究有着重要的意义,也为我们理解宇宙的运动提供了重要的基础。
总而言之,天体运动是天文学中的重要课题,它包括日、月、行星和彗星的运动规律,引力和牛顿运动定律等多个方面。
全国天体运动知识点总结
全国天体运动知识点总结天体运动是指天体在天空中的运动和变化。
天体包括太阳、月亮、行星、恒星、流星、彗星、卫星等各种宇宙天体。
天体运动包括天文现象的周期、周期性现象、非周期性现象和变化规律等方面的知识。
下面将从这几个方面对全国天体运动知识点进行总结。
一、天文现象的周期1.太阳的周期太阳是太阳系的中心天体,其周期性现象有日、四季、岁差和11年黑子等现象。
太阳的周期包括太阳的自转周期和地球围绕太阳的公转周期。
太阳的公转周期是地球的公转周期也就是一年。
太阳的四季是地球围绕太阳公转一周后,运行轨道上地球的日照面变化导致的,四季变化也是一种周期性现象。
太阳岁差是地球公转轨道的轴偏转所产生的现象,大约21,000年产生一个岁差周期,这个现象也是一种周期性现象。
太阳黑子是太阳黑子周期的一种现象,大约每11年产生一次太阳黑子周期,这个现象也是一种周期性现象。
2.月亮的周期月亮是地球的卫星,月亮的周期性现象有月相、潮汐和月食、月球日等。
月相是月球在公转过程中由于太阳光照照射到月球上而产生的亮暗不同的现象,月相的周期是一个月亮的周期,也叫月相周期。
潮汐是地球和月亮之间的引力产生的潮汐现象,也是月球周期的一种现象,叫做潮汐周期。
月食和月球日也是月球周期的现象,月球日是指月球一次自转的时间,月球日大约是27.3天。
3.行星的周期行星是太阳系的行星,行星的周期性现象有行星的日、行星的月、行星的年等。
行星的日是指行星自转一次所需的时间,行星的自转速度和轴倾角决定了行星的自转周期的长短。
行星的年是指行星公转一周所需的时间,行星的公转轨道决定了行星的公转周期的长短。
行星的月是指行星的自然卫星所绕行星公转所需的时间,行星的卫星数量和密度决定了行星的月数。
二、周期性现象1.日食和月食日食是地球在运行轨道上,月亮阴影照射到地球上而使得地球上出现日食的现象,日食是一个周期性现象。
月食是地球在运行轨道上,地球阴影照射到月球上而使得月球上出现月食的现象,月食也是一个周期性现象。
(完整版)天体运动总结
天体运动总结一、处理天体运动的基本思路1.利用天体做圆周运动的向心力由万有引力提供,天体的运动遵循牛顿第二定律求解,即G Mmr 2=ma ,其中a=v 2r =ω2r =(2πT)2r ,该组公式可称为“天上”公式. 2.利用天体表面的物体的重力约等于万有引力来求解,即G MmR 2=m g ,gR2=GM ,该公式通常被称为黄金代换式.该式可称为“人间”公式.合起来称为“天上人间”公式.二、对开普勒三定律的理解 开普勒行星运动定律1.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
2.对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
3.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.此比值的大小只与有关,在不同的星系中,此比值是不同的.(R 3T 2=k )1.开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的,但有一个共同的焦点. 2.行星靠近太阳的过程中都是向心运动,速度增加,在近日点速度最大;行星远离太阳的时候都是离心运动,速度减小,在远日点速度最小.3.开普勒第三定律的表达式为a 3T 2=k ,其中a 是椭圆轨道的半长轴,T 是行星绕太阳公转的周期,k是一个常量,与行星无关但与中心天体的质量有关.三、开普勒三定律的应用1.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运转,也适用于卫星绕地球的运转.2.表达式a 3T 2=k 中的常数k 只与中心天体的质量有关.如研究行星绕太阳运动时, 常数k 只与太阳的质量有关,研究卫星绕地球运动时,常数k 只与地球的质量有关.四、太阳与行星间的引力1.模型简化:行星以太阳为圆心做匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运一、太阳与行星间的引力 2.万有引力的三个特性(1)普遍性:万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间,宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力.(2)相互性:两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力,总是满足牛顿第三定律.(3)宏观性:地面上的一般物体之间的万有引力很小,与其他力比较可忽略不计,但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间,万有引力起着决定性作用.五.万有引力和重力的关系1. 万有引力和重力的关系如图6-2、3-3所示,设地球的质量为M,半径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的吸引力为F,方向指向地心O,由万有引力公式得F=G Mmr2.引力F可分解为F1、F2两个分力,其中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力F n,F2就是物体的重力mg2.近似关系:如果忽略地球的自转,则万有引力和重力的关系为:mg=GMm R2,g为地球表面的重力加速度.关系式2G Mm/Rmg=即2grG M=3.随高度的变化:在高空中的物体所受到的万有引力可认为等于它在高空中所受的重力mg′=GMm(R+h)2,在地球表面时mg=GMmR2,所以在距地面h处的重力加速度g′=R2(R+h)2g.六.天体质量和密度的计算(一).“天体自身求解”:若已知天体(如地球)的半径R和表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于天体对物体的引力,得mg=G MmR2,解得天体质量为M=gR2G,因g、R是天体自身的参量,故称“自力更生法”.(2)“借助外援法”:借助绕中心天体做圆周运动的行星或卫星计算中心天体的质量,常见的情况:G Mmr2=m⎝⎛⎭⎪⎫2πT2r⇒M=4π2r3GT2,已知绕行天体的r和T可以求M.观测行星的运动,计算太阳的质量;观测卫星的运动,计算行星的质量。
(完整版)天体运动精要点总结
天体运动归纳Ⅰ、重力类:(重力近似等于万有引力)1.主要解决天体表面重力加速度问题 基本关系式:2R GMm mg =例1、某星球质量是地球的1/5,半径为地球的1/4,则该星球的表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是多少?设天体表面重力加速度为g ,天体半径为R ,则:GR ρπ342==RGM g (334R M πρ=) 由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为:2.行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:例2、设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R (R 是地球半径)处,由于地球的引力作用而产生的重力加速度g ,则g //g 为A 、1;B 、1/9;C 、1/4;D 、1/16。
表面重力加速度:22RGM g mg R Mm G =⇒= 轨道重力加速度:g h R R h R M G g 222)()(+=+=' Ⅱ、天体运动类:行星(卫星)模型:F =G Mm r 2=m v 2r =mrω2=m 4π2T 2r 一、周期类:主要解决天体的质量(或密度)与同步卫星问题 基本关系式:r T m r GMm 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π 设恒星质量为M ,行星质量为m(或行星质量为M ,卫星质量为m),它们之间的间距为r ,行星绕恒星(或卫星绕行星)的线速度、角速度、周期分别为v 、ω、T . 可以推得开普勒第三定律:K Tr ==4πG M 23(常量) 1.天体质量(或密度)问题2324GT r M π= 323G T 3ρR r V M π== 当r=R 时,则天体密度简化为:2GT3ρπ= R 、T 分别代表天体的半径和表面环绕周期,由上式可以看出,天体密度只与表面环绕周期有关.21212221M M R R g g ⋅=2.周期公式 332r GM r T ∝=π ①对人造地球卫星而言,轨道半径越大,离地面越高,周期越大。
②近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,又因为地面2R GM g =,所以有min 5.84101.523=⨯==s gR T π。
高中物理天体运动(超经典)
天体运动(经典版)一、开普勒运动定律1、开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.2、开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等.3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.二、万有引力定律1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.2、公式:F =G 221r m m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。
3、适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.4、万有引力与重力的关系:合力与分力的关系。
三、卫星的受力和绕行参数(角速度、周期与高度)1、由()()22mM v Gm r h r h =++,得()GM v r h =+,∴当h↑,v↓ 2、由G ()2h r mM +=mω2(r+h ),得ω=()3h r GM +,∴当h↑,ω↓ 3、由G ()2h r mM +()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h↑,T↑ 注:(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重.(2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重.4、三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。
也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。
计算:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.()21v mg m r h =+.当r >>h 时.g h ≈g 所以v 1=gr =7.9×103m/s 第一宇宙速度是在地面附近(h <<r ),卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度.(2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s ,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度.(3)第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s ,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.四、两种常见的卫星1、近地卫星近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,其线速度大小为v 1=7.9×103m/s ;其周期为T =5.06×103s=84min 。
地理天体运转知识点总结
地理天体运转知识点总结地球是我们居住的星球,它和其他天体一样,也在不断运转着。
地球的运转不仅影响着我们的生活,也是地球形成和发展的重要因素。
本文将详细介绍地理天体运转的知识点,包括地球的自转、公转、倾斜度、四季交替以及月球和其他行星的运转等内容。
一、地球的自转地球自转是指地球绕自身轴线旋转的运动。
地球自转的轴线倾斜在地球的自转轴线和公转轨道平面之间,有一个倾角。
这个倾角给地球带来了昼夜交替和不同的季节。
地球自转的速度约为1670千米/小时,这使得地球的自转周期为24小时。
地球自转的方向是从西向东,因此在地球表面上观察,太阳和星星都是从东方升起,然后向西方落下。
自转还带来了地球的地球自然环境中的离心力和科里奥利力现象。
二、地球的公转地球的公转是指地球围绕太阳运动的轨迹。
地球绕太阳的轨道呈椭圆形,这是开普勒三大行星定律之一。
地球的公转周期为365.24天,这个周期被公认为一年的长度。
一年中有一天是闰日。
地球的公转轨道上有四个关键时刻:春分、夏至、秋分和冬至。
春分时太阳直射赤道,这是昼夜平分的时刻;夏至时太阳直射北回归线,北半球白昼最长,南半球白夜最短;秋分时太阳再度直射赤道,这是昼夜平分的时刻;冬至时太阳直射南回归线,北半球白昼最短,南半球白夜最长。
这四个时刻决定了地球的的季节交替。
三、倾斜度地球的自转轴和公转轨道平面之间的夹角被称为倾斜度。
倾斜度是地球季节变化的重要原因之一。
地球的倾斜度约为23.5度,这个数字对于决定地球的季节交替非常关键。
当地球某一侧向太阳倾斜时,这一侧就会变得更加温暖,而另一侧就会变得更加寒冷。
倾斜度还导致了极夜和极昼现象的发生。
在北极圈和南极圈附近,地球的倾斜度导致了白夜和黑夜的持续时间不同。
在某些时候,这些地区会出现一整天的阳光或黑暗。
四、地球季节交替地球的季节交替是因为地球的自转和公转带来的。
当地球的轴向倾斜使得太阳光照射的角度发生改变,造成了不同季节的变化。
在北半球,当夏至时太阳直射北回归线,这时北半球白天最长且白天最热,这是夏季的开始。
高一天体运动知识点总结
高一天体运动知识点总结天体运动是指地球和其他天体在宇宙中的运动规律。
在高中物理学中,学生需要掌握一些关于天体运动的基础知识,下面将对相关知识进行总结。
1. 太阳系的形成和特点太阳系是由太阳、八大行星以及各种小天体组成的。
太阳系的形成是宇宙诞生后多亿年的产物,它形成的原因是宇宙中巨大云气经过重力作用逐渐凝聚形成。
太阳系中的天体都绕着太阳运动,其中又分为行星、卫星、小行星等不同的天体。
2. 行星的运动规律行星在太阳系中的运动规律是基于开普勒三定律。
第一定律:行星沿着椭圆形轨道绕太阳运动,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二定律:在相等的时间内,行星与太阳的连线会扫过相等的面积。
第三定律:行星公转周期的平方与它与太阳的平均距离的立方成正比。
3. 月球的运动规律月球是地球的卫星,它绕着地球公转,同时也自转。
月球的公转周期和自转周期是相等的,所以我们只能看到月球的一个面。
月球的月相变化是由月亮的公转和地球、太阳的相对位置关系所造成的。
4. 太阳风与磁层太阳风是太阳排出的高速电子和氢原子核等带电粒子的流,它会与地球的磁场相互作用,使得地球的磁场形成一个磁圈,称作磁层。
磁层会吸引太阳风,形成极光现象。
5. 星座与星系星座是一群距离地球较近的恒星构成的形状。
在夜空中,我们可以看到各种各样的星座。
星系是由大量的星星、行星、气体等物质组成的宇宙结构。
我们所在的银河系是一个螺旋状的星系。
在高一物理学习的过程中,了解和掌握天体运动的知识是非常重要的。
通过学习天体运动,我们可以更好地理解宇宙的奥秘,以及地球在宇宙中的位置和运动规律。
希望上述的总结对大家的学习有所帮助。
高考物理天体运动知识点梳理
高考物理天体运动知识点梳理1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=42/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;=(GM/r3)1/2;T=2(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m42(r地+h)/T2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}摩擦力1、定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意相对的理解。
3、摩擦力的方向:①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)与相对运动方向相反不能等同于与运动方向相反。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0ffm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。
具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
高中物理的天体运动(超经典)
天体运动(经典版) 一、开普勒运动定律1、开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.2、开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等.3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等. 二、万有引力定律1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比. 2、公式:F =G221rm m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。
3、适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.4、万有引力与重力的关系:合力与分力的关系。
三、卫星的受力和绕行参数(角速度、周期与高度) 1、由()()22mMv G mr h r h =++,得()GMv r h =+,∴当h ↑,v ↓ 2、由G()2h r mM+=m ω2(r+h ),得ω=()3h r GM+,∴当h ↑,ω↓3、由G ()2h r mM+()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h ↑,T ↑ 注:(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重. (2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重. 4、三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。
也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。
计算:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.()21v mg m r h =+.当r >>h 时.g h ≈g 所以v 1=gr =7.9×103m/s第一宇宙速度是在地面附近(h <<r ),卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度. (2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s ,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度. (3)第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s ,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度. 四、两种常见的卫星 1、近地卫星近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,其线速度大小为v 1=7.9×103m/s ;其周期为T =5.06×103s=84min 。
天体运动的知识点
天体运动的知识1. 1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.公式:F=ma=mvw=GMm/r²=mg=mv²/r=m(2π/T)²=mω²r=m(2πf)2r= m(2πn)2r些是你必记的,不过你必须知道一个解题用的“黄金代换式”,非常重要,那就是GM=gr²(这个公式在解答天体密度,质量还有一些定性问题时非常有用3. 这种卫星绕地球运动的角速度与地球自转的角速度相同,相对于地面静止,所以从地面上看,它总在某地的正上方,因此叫地球同步卫星.(1)定周期:T = 24 h(2)定轨道:地球同步卫星在通过赤道的平面上运行,(3)定高度:离开地面的高度h为定值,约为地球轨道半径的6倍。
h = 36000千米(4)定速率:所有同步卫星环绕地球的速度(V)都相同。
V = 3千米/秒(5)定点:每颗卫星都定在世界卫星组织规定的位置上1.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的:A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同2.据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是()A.运行速度大于7.9km/sB.离地面高度一定,相对地面静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等1.A2..分析:研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出表示出线速度的大小.知道7.9 km/s为第一宇宙速度.了解同步卫星的含义,即同步卫星的周期必须与地球相同.根据向心加速度的表达式找出向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小关系.解答:解:A、由万有引力提供向心力得:=,v=,即线速度v随轨道半径 r的增大而减小,v=7.9 km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度;因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于7.9 km/s,故A错误;B、因同步卫星与地球自转同步,即T、ω相同,因此其相对地面静止,由万有引力提供向心力得:=m(R+h)ω2得:h=-R,因G、M、ω、R均为定值,因此h一定为定值,故B正确;C、因同步卫星周期T同=24小时,月球绕地球转动周期T月=27天,即T同<T月,由公式ω=得ω同>ω月,故C正确;D、同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度,由公式a向=rω2,可得:=,因轨道半径不同,故其向心加速度不同,故D错误.故选BC.。
专题3:天体运动
专题3:天体运动【基础知识汇编】一、开普勒运动定律1、开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.2、开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等.3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.二、万有引力定律1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.2、公式:F=G221rm m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。
3、适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.4、万有引力与重力的关系:合力与分力的关系。
三、卫星的受力和绕行参数(角速度、周期与高度)1、由()()22mMv G m r h r h =++,得v =h↑,v↓2、由G()2h r mM+=mω2(r+h),得ω=()3h r GM+,∴当h↑,ω↓3、由G ()2h r mM+()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π∴当h↑,T↑注:(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重.(2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重.4、三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s,人造地球卫星的最小发射速度。
也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。
计算:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.()21v mg m r h =+.当r>>h 时.g h ≈g所以v 1=gr =7.9×103m/s第一宇宙速度是在地面附近(h<<r),卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度.(2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度.(3)第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.四、两种常见的卫星1、近地卫星近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,其线速度大小为v 1=7.9×103m/s;其周期为T =5.06×103s=84min。
总结天体运动的知识点
总结天体运动的知识点一、天体运动的基本规律1. 开普勒三定律开普勒三定律是描述行星运动的基本规律,其中第一定律指出,行星在椭圆轨道上运行,太阳位于椭圆的一个焦点上;第二定律指出,行星和太阳连线在相等的时间内扫过相等的面积;第三定律指出,行星的公转周期的平方与平均轨道半长径的立方成正比。
2. 开普勒运动定律的物理意义开普勒三定律对描述行星的运动有很强的物理意义,它揭示了行星的运动规律,使我们可以更好地理解行星围绕太阳的运动方式以及行星轨道的形状和大小。
3. 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们质量和距离的平方成反比的关系。
该定律在描述行星和其他天体之间的引力作用以及行星公转和自传的运动规律方面有着重要的应用。
4. 行星的自转行星的自转是指行星绕自身轴旋转的运动。
自转的速度、方向和倾角等参数对行星的气候、地理特征以及地球上的时间和季节等有着重要的影响。
二、天体运动的影响1. 天体运动对地球的影响天体运动影响着地球的气候、季节、潮汐等自然现象。
例如,地球公转和自转决定了地球的昼夜变化和季节变化;月球的引力影响地球的潮汐现象,对海洋和大气运动有着重要的影响。
2. 天体运动对人类文明的影响天体运动对人类文明有着深远的影响。
古代人类通过观察天体运动来确定时间、规划农事、寻找方向等。
现代人类通过天文观测来研究宇宙的起源、地球的环境变化以及行星生命的可能性,对于推动科学技术的发展和人类文明的进步有着重要的作用。
三、天体运动的研究方法1. 天文观测天文观测是研究天体运动的基本方法。
通过望远镜、天文台以及太空探测器对天体进行观测,获取天体的位置、速度、亮度等信息,从而揭示天体的运动规律。
2. 数值模拟数值模拟是研究天体运动的重要方法,通过建立数学模型对天体的运动规律进行模拟和预测。
数值模拟可以帮助我们理解天体运动的复杂性和规律性,为天文学研究提供重要的理论依据。
3. 天体力学天体力学是研究天体运动的物理学分支,通过牛顿力学和引力理论等物理学原理分析天体的运动规律,揭示天体之间的相互作用以及天体运动的基本规律。
高三物理下册天体知识点
高三物理下册天体知识点在高三物理下册中,天体知识点是一个非常重要的内容,它与天体运动、天体的形成和演化、宇宙的结构等相关。
下面将介绍一些重要的天体知识点。
一、天体运动1. 行星运动:行星在太阳系中沿椭圆轨道运动,且遵循开普勒定律。
开普勒第一定律表明行星轨道为椭圆形,太阳处于椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律说明行星在轨道上的面积速度是恒定的;开普勒第三定律说明行星公转周期的平方与它与太阳距离的立方成正比。
2. 星体自转:恒星、行星等天体存在自转运动,自转轴不一定与公转轴一致。
根据磁场和日晷的改变可以判断星体的自转速度和方向。
二、天体的形成和演化1. 恒星形成:恒星形成于分子云的重力坍缩过程中,其中核心温度和密度足够高时发生氢核聚变,成为主序星。
2. 恒星演化:主序星燃烧核心的氢逐渐耗尽后,核心膨胀形成红巨星,直至核心崩塌或喷发形成类星体。
3. 星系形成:星系通过分子云的重力坍缩,形成原始星系。
合并、吞并等过程导致星系演化。
三、宇宙的结构1. 星际间的介质:星际间存在气体、尘埃和星际物质。
气体主要以氢和少量的氦为主,尘埃由小颗粒组成,星际物质包括行星、彗星及其尘埃等。
2. 星系的分类:星系按形态可分为椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。
根据光谱特征可分为主序星系、透镜星系等。
3. 宇宙膨胀:通过观测宇宙射线背景辐射和红移现象,科学家得出了宇宙正在膨胀的结论。
目前广义相对论被广泛接受。
四、引力和运动1. 引力定律:牛顿提出的引力定律表明物体之间存在引力,引力的大小与质量成正比。
2. 行星公转:行星沿椭圆轨道公转,这是由于太阳的引力作用。
根据引力定律,行星与太阳之间的引力与距离的平方成反比。
3. 宇宙扩张:宇宙中的物体相互作用和引力导致整个宇宙的结构不断演化和扩张。
总结:以上只是高三物理下册天体知识点的一部分,天体知识是物理学中的重要内容,通过学习它,我们可以更好地理解宇宙的演化和构成。
我相信,通过不断的学习和实践,我们能够更深入地探索和理解天体知识。
(完整版)天体运动知识点
第二讲天体运动一、两种对立的学说1.地心说(1)地球是宇宙的中心,是静止不动的;太阳、月亮以及其他行星都绕_地球运动;(2) 地心说的代表人物是古希腊科学家__托勒密__.2.日心说(1)__ 太阳_是宇宙的中心,是静止不动的,所有行星都绕太阳做__匀速圆周运动__;(2)日心说的代表人物是_哥白尼_.二、开普勒三大定律行星运动的近似处理在高中阶段的研究中可以按圆周运动处理,开普勒三定律就可以这样表述:(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心;(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动;(3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即r3T2=k.三、太阳与行星间的引力1.模型简化:行星以太阳为圆心做__匀速圆周__运动.太阳对行星的引力,就等于行星做_匀速圆周_运动的向心力.2.太阳对行星的引力:根据牛顿第二定律F=mv2r和开普勒第三定律r3T2∝k可得:F∝___mr2__.这表明:太阳对不同行星的引力,与行星的质量成___正比_,与行星和太阳间距离的二次方成___反比___.3.行星对太阳的引力:太阳与行星的地位相同,因此行星对太阳的引力和太阳对行星的引力规律相同,即F′∝_Mr24.太阳与行星间的引力:根据牛顿第三定律F=F′,所以有F∝Mmr2_,写成等式就是F=_ GMmr2__.四、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比.2.公式:F=G??????2(1)G 叫做引力常量,(2)单位:N·m2/kg2。
在取国际单位时,G是不变的。
(3)由卡文迪许通过扭秤实验测定的,不是人为规定的。
3.万有引力定律的适用条件(1)在以下三种情况下可以直接使用公式F=Gm1m2r2计算:①求两个质点间的万有引力:当两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点,公式中的r表示两质点间的距离.②求两个均匀球体间的万有引力:公式中的r为两个球心间的距离.③一个质量分布均匀球体与球外一个质点的万有引力:r指质点到球心的距离.(2)对于两个不能看成质点的物体间的万有引力,不能直接用万有引力公式求解,切不可依据F=Gm1m2r2得出r→0时F→∞的结论而违背公式的物理含义.内容理解开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个上。
天体运动精要点总结
天体运动归纳Ⅰ、重力类:(重力近似等于万有引力)1.主要解决天体表面重力加速度问题基本关系式:2R GMm mg =例1、某星球质量是地球的1/5,半径为地球的1/4,则该星球的表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是多少?设天体表面重力加速度为g ,天体半径为R ,则:GR ρπ342==R GM g (334R M πρ=) 由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为:2.行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:例2、设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R (R 是地球半径)处,由于地球的引力作用而产生的重力加速度g ,则g //g 为A 、1;B 、1/9;C 、1/4;D 、1/16。
表面重力加速度:22RGM g mg R Mm G =⇒= 轨道重力加速度:g h R R h R M G g 222)()(+=+=' Ⅱ、天体运动类:行星(卫星)模型:F =G Mm r 2=m v 2r =mr ω2=m 4π2T 2r一、周期类:主要解决天体的质量(或密度)与同步卫星问题基本关系式:r T m r GMm 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π 设恒星质量为M ,行星质量为m(或行星质量为M ,卫星质量为m),它们之间的间距为r ,行星绕恒星(或卫星绕行星)的线速度、角速度、周期分别为v 、ω、T . 可以推得开普勒第三定律:K Tr ==4πG M 23(常量) 1.天体质量(或密度)问题2324GT r M π= 323G T 3ρR r V M π== 当r=R 时,则天体密度简化为:2GT3ρπ= R 、T 分别代表天体的半径和表面环绕周期,由上式可以看出,天体密度只与表21212221M M R R g g ⋅=面环绕周期有关. 2.周期公式332r GMr T ∝=π ①对人造地球卫星而言,轨道半径越大,离地面越高,周期越大。
②近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,又因为地面2R GM g =,所以有min 5.84101.523=⨯==s gR T π。
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天体运动归纳
Ⅰ、重力类:(重力近似等于万有引力)
1.主要解决天体表面重力加速度问题 基本关系式:2
R GMm mg =
例1、某星球质量是地球的1/5,半径为地球的1/4,则该星球的表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是多少
设天体表面重力加速度为g ,天体半径为R ,则:
GR ρπ342==R GM g (33
4R M πρ=) 由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为:
2.行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:
例2、设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R (R 是地球半径)处,由于地球的引力作用而产生的重力加速度g ,则g 22R
GM g mg R Mm G =⇒=g h R R h R M G g 222)()(+=+='r T m r GMm 222⎪⎭
⎫ ⎝⎛=πK T r ==4πG M 232324GT r M π=323G T 3ρR r V M π==2GT 3ρπ= 2.周期公式
33
2r GM
r T ∝=π ①对人造地球卫星而言,轨道半径越大,离地面越高,周期越大。
②近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,又因为地面2R GM g =,所以有min 5.84101.523=⨯==s g
R T π。
它是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的最小
周期。
二、同步卫星问题
所谓地球同步卫星,是指卫星环绕地球运转与地球自转同步即“对地静止”(又叫静止轨道卫星)的一种特殊卫星。
1.同步卫星的轨道与线速度.
①同步卫星一定在赤道正上方
论述要点:同步卫星要想“对地静止”其圆轨道必须与地轴垂直,又因每种卫星轨道必过地心。
这就决定了同步卫星一定在赤道正上方 ②同步卫星离地高度
证明要点:
r T m r GMm 2
22⎪⎭⎫ ⎝⎛=π 2R GMm mg = 21212221M M R R g g ⋅=
s m R gT r /102.4473222⨯==π
h=r-R=×107m(约为三万六千千米)
③运行速率
v=2πr/T=km/s
2.飞船(卫星)的发射与回收(此类型要涉及开普勒三定律)
例3.飞船沿半径为r 的圆周绕地球运动,其周期为T ,如图所示如果飞船要返回地面,可在轨道上的某点A 将速度降低到适当的数值,从而使飞船沿着地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在B 点相切,(地球半径为R)
求1、飞船由A 点到B 点所需的时间。
2、在椭圆轨道上经过A ,B 两点速度之比
解析:此题考察了开普勒三定律内容,这个题目可以衍生出其
它很 多关于速度,加速度,能量的题目。
三、线速度类:主要解决宇宙速度问题
基本关系式:r mv r
GMm 2
2= 由此可得:r
1r GM v ∝=
1、第一宇宙速度(近地卫星运行速度)
推导过程:令上式中r=R ,得gR R
==G M v ,将g=9.8m/s 2、R= ×106m 代入得:v 1=×103m/s=7.9km/s .
这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时必须具有的速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的的最大线速度。
2、第二宇宙速度(bye earth speed )
V 2=11.2km/s.
3、第三宇宙速度(bye sun speed )
v 3=16.7km/s.
四、双星问题
双星模型:G m 1m 2L 2=m 1ω2r 1=m 2ω2(L -r 1)
天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.
例 3.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)
【解析】设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为ω1、ω2.根据万有引力定律和牛顿定律,有:
G m 1m 2r 2=m 1r 1ω12 G m 1m 2r 2=m 2r 2ω22
联立解得:r 1=m 2r m 1+m 2
根据角速度与周期的关系知ω1=ω2=2πT
联立解得:m 1+m 2=4π2r 3
T 2G .
补充:考虑地球自转的情况
例4.地球赤道上的物体重力加速度为g ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ,要使赤道上物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的( )
A 、
a g ; B 、a a g +; C 、a a g -; D 、a g 。