định luật keple

Ki m tra ể
bài cũ
1.Phát biểu và viết biểu thức của định luật vạn vật
hấp dẫn.
Trả lời: Lực hấp dẫn giữa hai vật (coi như chất điểm) tỉ lệ
thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với
bình phương khoảng cách giữa chúng.
2
21
r
mm
GF
hd
=
Trong đó:
+ G là hằng số hấp dẫn, G = 6,67.10
-11
2
2
.
kg
mN
+ m
1
, m
2
(kg) là khối lượng của 2 vật
+ r (m) là khoảng cách giữa m
1
, m

2

Ki m tra ể
bài cũ
2. Muốn vật chuyển động tròn đều, phải có điều kiện gì?
Muốn vật chuyển động tròn đều, hợp lực của tất
cả các lực tác dụng lên vật phải hướng về tâm
quỹ đạo của vật (phải có lực hướng tâm tác dụng
vào vật).
Nguyệt thực
Hệ Mặt trời
Nhật thực
Mặt trời
Mặt trăng
Dải Ngân hà

CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC VỆ TINH
1. MỞ ĐẦU
2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
3. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC
ĐỘ VŨ TRỤ
4. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Johannes Kepler
(1571 - 1630)
- Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ
đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm.
2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
F
1

F
2
M
b
a
O
- Định luật I: Mọi hành tinh đều chuyển động theo các quỹ
đạo elip mà Mặt trời là một tiêu điểm.
2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
- Định luật II: Đoạn thẳng nối Mặt trời và một hành
tinh bất kì quét những diện tích bằng nhau trong
những khoảng thời gian bằng nhau.
2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
- Định luật III: Tỉ số giữa lập phương bán trục lớn và bình
phương chu kì quay là giống nhau cho mọi hành tinh quay
quanh Mặt trời.
......
2
3
2
2
3
2
2
1
3
1
====
i
i

T
a
T
a
T
a
Đối với hai hành tinh bất kì:
2
2
1
3
2
1








=









T
T
a
a
2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE
3. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:
Khi một vật bị ném với vận tốc có giá trị đủ lớn, vật sẽ không
trở lại mặt đất mà sẽ quay quanh Trái đất, khi đó vật được
gọi là vệ tinh nhân tạo của Trái đất.
- Xét vệ tinh nhân tạo khối lượng m chuyển động trên quỹ đạo
tròn rất gần Trái đất (khối lượng M). Lực hấp dẫn đóng vai
trò là lực hướng tâm:
Thay số M = 5,89.1024kg, RTD = 6370km
Ta được v = 7,9.103m/s = 7,9km/s, gọi là vận tốc vũ trụ cấp I.
TDTD
hthd
R
mv
R
Mm
GFF
2
2
=⇔=
TD
R
GM
v =⇒
Nếu v = v
I

= 7,9 km/s:
vận tốc vũ trụ cấp I →
Quỹ đạo tròn
4. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:
4. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:
Nếu v = v
II
= 11,2km/s
(vận tốc vũ trụ cấp II), vệ
tinh đi xa khỏi Trái đất
theo quỹ đạo parabol và
trở thành hành tinh nhân
tạo của Mặt trời.
4. VỆ TINH NHÂN TẠO. TỐC ĐỘ VŨ TRỤ:
Nếu v = v
III
= 16,7km/s (vận
tốc vũ trụ cấp III), vệ tinh
thoát khỏi hệ Mặt trời theo
quỹ đạo hyperbol.
♦ Bài 1: 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?
Giải: Gọi T
1
, T

2
lần lượt là năm trên Hỏa tinh và trên Trái đất
(là thời gian để hành tinh quanh một vòng quanh Mặt trời)
Theo đề:
52,1
2
1
=
R
R
Do đó, theo định luật III Kê-ple, ta tìm được:
221
3
2
2
2
1
87,15,3)52,1( TTT
T
T
==⇒=
4. BÀI TẬP VẬN DỤNG:
♦ Bài 2: Tìm khối lượng M
T
của Mặt trời từ các dữ kiện của
Trái đất: khoảng cách tới Mặt trời r = 1,5.10
11
m, chu kì quay
T = 3,15.10
7

s. Lấy G = 6,67.10
-11
Nm
2
/kg
2
.
4. BÀI TẬP VẬN DỤNG:
Giải: Lực hấp dẫn giữa Trái đất và Mặt trời đóng vai trò là lực
hướng tâm giữ cho Trái đất chuyển động theo quỹ đạo gần
tròn quanh Mặt trời.
2
22
2
4
T
r
M
r
vM
r
MM
GFF
D
DTD
hthd
π
==⇔=
Suy ra:
22

3
4
π
T
GM
T
r
=
hay
2
32
4
GT
r
M
T
π
=
Thay số, ta được M
T
= 2.10
30
kg