Các định luật kép le chuyển động của vệ tinh

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1:

Phát biểu định luật II Newton. Nêu biểu thức của định luật?

Viết công thức tính gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều?
Trả lời:

Định luật II Newton: Vectơ gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng lên vật.

2
ht
v
a
R
=
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 2:

Phát biểu định luật Vạn vật hấp dẫn.

Viết biểu thức định luật.
Trả lời:

Lực hấp dẫn giữa hai vật (coi như chất điểm) có độ lớn tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng
và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.


1 2
2
=

hd
m m
F G
r
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE
CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH


 !"
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
I. Mở đầu
1.Thuyết địa tâm.
2.Thuyết nhật tâm.
3.Hệ mặt trời.
II. Các định luật Kê-ple
1.Định luật I
2.Định luật II
3.Định luật III
4. Chứng minh định luật Kê - ple
III. Bài tập vận dụng
IV. Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
I. Mở đầu:
Thiên văn học là gì?
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
● Thuyết địa tâm:
Ptô-lê-mê
I. Mở đầu:
Trái Đất => Mặt Trăng => Thuỷ Tinh =>Kim Tinh => Mặt Trời =>Hoả Tinh => Mộc
Tinh => Thổ Tinh => Thiên Vương Tinh=> Hải Vương Tinh

Trái đất là trung tâm của vũ trụ và Mặt trời cùng các thiên thể khác quay
quanh nó.
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Cô-péc-níc
● Thuyết nhật tâm (năm 1543)
I. Mở đầu:
Trái Đất chỉ là một trong nhiều hành tinh quay quanh Mặt Trời.
Đã đặt một nền móng khoa học vững chắc cho Thiên văn học.

Mặt Trời =>Thuỷ Tinh =>Kim Tinh => Trái Đất =>Hoả Tinh => Mộc Tinh
=> Thổ Tinh => Thiên Vương Tinh=> Hải Vương Tinh
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
#$%&'&(&'&')&&$'
"'$'*'$
$'*'$
+&$'*'$
+,$'*'$
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Hệ Nhật tâm có gì khác biệt so với hệ Địa
tâm?
-
(-&&./01&&203*4&5
6#78%9)90-&&.:
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Mô hình thuyết địa tâm Mô hình thuyết nhật tâm
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH

Các hành tinh trong hệ Mặt Trời đều chuyển động quanh Mặt Trời theo
những qui luật nhất định
Các hành tinh nói chung và Trái Đất

nói riêng chuyển động có tuân theo
quy luật nào không?
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Dựa trên những số liệu quan sát về vị trí của các hành tinh, năm 1619 Kepler nhà thiên văn học người Đức đã
tìm ra ba định luật mô tả chính xác qui luật chuyển động của các hành tinh.
1.Định luật I:
Mọi hành tinh chuyển động theo các quỹ đạo êlip mà Mặt Trời là một tiêu điểm.
b
a
F
1
F
2
M
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
II. Các định luật Kê – Ple:
a
;<=><=378&?@*
&%&9A<?B9CD*
%EF
"
"G
"H
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
2. Định luật II:
Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những diện tích bằng nhau
trong những khoảng thời gian như nhau.
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
II. Các định luật Kê – Ple:
"G

"H
"
C1: Từ ĐL II Kêple,
hãy suy ra hệ quả:
Khi đi gần Mặt trời,
hành tinh có vận tốc
lớn hơn;
Khi đi xa Mặt trời,
hành tinh có vận tốc
nhỏ.
S1
S2
S3
A
B
C
D
M
N
∆t
∆t
∆t
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
IA<?><=378$7'$:J@
%D><=*7K%9A<?3LB
9CD*%EF
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
3. Định luật III:

Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình phương chu

kỳ quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay quanh Mặt
Trời.

Đối với hai hành tinh bất kỳ:
3 3 3
1 2 i
3 3 3
1 2 i
a a a
= = = =
T T T
II. Các định luật Kê – Ple:
3 2
1 1
2 2
a T
=
a T
   
 ÷  ÷
   
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
3. Chứng minh định luật Kê - ple:
Xét hai hành tinh 1 và 2 của Mặt Trời. Coi quỹ đạo chuyển động của mỗi hành tinh gần đúng là
tròn thì gia tốc hướng tâm là:
II. Các định luật Kê – Ple:
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Khi hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời thì
nó chịu của những lực nào?
Áp dụng định luật II Newton cho hành tinh 1, ta có:

Lực hấp dẫn tác dụng lên hành tinh gây ra gia tốc.
Hay:
Suy ra:
(1)
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
(2)
Kết quả trên có phụ thuộc vào khối lượng của
các hành tinh không?
Vì (1) không phụ thuộc vào khối lượng của hành tinh nên ta có thể áp dụng cho hành tinh 2, ta có:
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Nhö vaäy ta coù:
(2)
(1)
Từ (1) và (2), suy ra:
Hay:
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
III. Bài tập vận dụng :
Khoảng cách R
1
từ Hỏa tinh tới Mặt Trời lớn hơn 52% khoảng cách R
2
giữa Trái Đất và Mặt Trời.
Hỏi một năm trên Hỏa tinh bằng bao nhiêu so với một năm trên Trái Đất?
R2
R1
Hỏa tinh
Trái đất
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Lời giải:
1 năm là thời gian để hành tinh quay được một vòng xung quanh Mặt trời.

Gọi T
1
là một năm trên Hỏa tinh
T
2
là một năm trên Trái đất.
Ta có :
Áp dụng định luật III Kêple :
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Thế nào là vệ tinh tự nhiên?
Là những thiên thể chuyển động xung quanh hành tinh.
Ví dụ: Trái Đất có vệ tinh tự nhiên là Mặt Trăng.
Thế nào là vệ tinh nhân tạo?
Là vệ tinh do con người tạo nên.
Ví dụ: Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh có chu kỳ quay quanh Trái Đất bằng chu kỳ tự quay của Trái
Đất
Bài 40: CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ – PLE. CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH