CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA VẬT LÍ
LỚP LÍ 3A

CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Bài 40

CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆ TINH
Mở đầu
1
Các định luật Kê-ple
2
Bài tập vận dụng
3
Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4
Vận dụng
5

Mở đầu
1
Hiện tượng thủy triều
Là hiện tượng nước sông hay mực nước biển dâng lên hay hạ
xuống có chu kì trong ngày.
a. Một số hiện tượng

Mở đầu
1
a. Một số hiện tượng
Hiện tượng Nguyệt thực
Hiện tượng Nhật thực
Mở đầu
1
b. Hệ Nhật tâm Cô-péc-níc (1543)
-
-
Mặt trời là trung tâm của vũ trụ
Mặt trời là trung tâm của vũ trụ
- Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo những quỹ đạo tròn
- Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo những quỹ đạo tròn
tương ứng và xác định,cùng chiều và gần như trong cùng một mặt phẳng.
tương ứng và xác định,cùng chiều và gần như trong cùng một mặt phẳng.


Thuỷ tinh
Thuỷ tinh
Kim Tinh
Kim Tinh
Trái Đất
Trái Đất
HoảTinh
HoảTinh
Mộc
Mộc
tinh

tinh
Thổ
Thổ
Tinh
Tinh
Thiên
Thiên
vương
vương
Tinh
Tinh
Hải
Hải
Vương
Vương
Tinh
Tinh

Các định luật Kê-ple
2
Kê-ple
(Johannes Kepler, 1571-1630
Nhà thiên văn học người Đức)

a. Định luật I Kê-ple

Mọi hành tinh đều chuyển động theo quỹ đạo elip mà Mặt
Trời là một tiêu điểm.
Các định luật Kê-ple
2

a. Định luật I Kê-ple
Elip là quỹ tích của những điểm M có tổng khoảng cách đến hai
Elip là quỹ tích của những điểm M có tổng khoảng cách đến hai
điểm cố định F
điểm cố định F
1
1
và F
và F
2
2
không đổi.
không đổi.
Các định luật Kê-ple
2
O
F
1
F
2
M
b
a
x
y

b. Định luật II Kê-ple
Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh bất kỳ quét những
diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau.

S
2
S
1
S
3
Các định luật Kê-ple
2
S
1
= S
2
= S
3

HỆ QUẢ: Khi đi gần Mặt trời,hành tinh có tốc độ lớn; khi đi xa mặt
trời, hành tinh có tốc độ nhỏ: V
1

> V
2
> V
3
b. Định luật II Kê-ple
Các định luật Kê-ple
2

c. Định luật III Kê-ple
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.

3
3 3
1 2
2 2 2
1 1

i
i
a
a a
T T T
= = = =
3 2
1 1
2 2
a T
a T
   
=
 ÷  ÷
   
Hay nếu áp dụng cho 2 hành tinh bất kì thì ta có :
Các định luật Kê-ple
2

Bài tập vận dụng
3
Khoảng cách R
1
từ Hỏa Tinh tới MặtTrời 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?
Sao hỏa

Bài tập vận dụng
3
Gọi T
1
là chu kỳ của Hỏa Tinh, T
2
là chu kỳ của Trái Đất
quay quanh Mặt Trời.
Bài giải
3 2
1 1
2 2
   
=
 ÷  ÷
   
a T
a T
3 2
1 1
2 2
   
=
 ÷  ÷

   
R T
R T
Hay
Áp dụng định luật III Kepler ta có:
Suy ra:
3
2 2
1
1 2
2
 
=
 ÷
 
R
T T
R
Mà: R
1
= 52% R
2
+R
2
2 3 2
1 2
(1,52)
⇒ =
T T
1 2

1,87T T=⇒

Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4
a. Vệ tinh nhân tạo
Khi một vật bị ném với một vận tốc có một giá trị đủ lớn, vật sẽ
không trở lại mặt đất mà sẽ quay quanh Trái Đất, khi đó nó được
gọi là vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.
Vật bị ném xiên

Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4
Spút-nhích 1(4-10-1957)
a. Vệ tinh nhân tạo
Spút-nhích 2 (4-10-1959)

a. Vệ tinh nhân tạo
Vinasat I
Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4
Vinasat-1 là vệ tinh viễn thông
địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam
được phóng vào vũ trụ ngày 18
tháng 4 năm 2008.
Cao 4 mét, trọng lượng khoảng
hơn 2,7 tấn.
Vị trí quỹ đạo: quĩ đạo địa tĩnh
132°E (cách trái đất 35,768Km).

b. Tốc độ vũ trụ

Vận tốc đủ lớn để vật trở thành vệ tinh nhân tạo gọi là tốc độ vũ
trụ cấp I.
2
2
D D
Mm mv
G
R R
=
Áp dụng định luật II Newton ta có:
Với: R
D
=R
TD
= 6400 km
M
TD
=6.10
24
kg
V
I
= 7,9.10
3
m/s
TD
I
R
GM
V =⇒

Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4

b. Tốc độ vũ trụ
Khi vận tốc v
I
= 7,9 km/s : Vận tốc vũ trụ cấp I. => Quỹ đạo
tròn. =>Vệ tinh của trái đất.
Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4

b. Tốc độ vũ trụ
Khi vận tốc v
I
> 7,9 km/s (Vận tốc vũ trụ cấp I). =>Quỹ đạo
ELIP =>Vệ tinh của trái đất.
Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4

b. Tốc độ vũ trụ
Khi vận tốc v
II
= 11,2 km/s : Vận tốc vũ
trụ cấp II
=>Quỹ đạo parabol. =>Chuyển động
như hành tinh trong hệ mặt trời.
Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4

b. Tốc độ vũ trụ

Khi vận tốc v
III
= 16,7 km/s => Quỹ đạo
hyperbol => Vận tốc vũ trụ cấp III.
=>Vệ tinh có thể thoát ra khỏi hệ Mặt
Trời.
Vệ tinh nhân tạo. Tốc độ vũ trụ
4

Vận dụng
5
Giải thích các hiện tượng
Nhật thực
Nguyệt thực
Thủy triều
Quan sát hành tinhCác vệ tinh