Bai 40 cac dinh luat kepler chuyen dong cua ve tinh

KIỂM TRA BÀI CŨ
C1: Chọn biểu thức đúng về độ lớn lực hấp
dẫn giữa hai vật khối lượng m và M cách
nhau khoảng r

Đáp án:

mM
Fhd = G 2
r

1


KIỂM TRA BÀI CŨ
C2: Muốn vật chuyển động tròn đều,
phải có điều kiện gì.

Đáp án:

Fhướng tâm = Fli tâm

2


BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ

GV: Nguyễn Hải Nam

3

1. Mở đầu:

Mặt trời mọc Đông hướng

rồi lại lặn ở hướng Tây.

4


Ban đêm có sao

có trăng
Trăng tròn rồi lại khuyết

Nhằm hướng tới giải thích các hiện tượng, và
nghiên cứu những thiên thểể̉ tồn tại trong vũ trụ
(như các sao, các hành tinh, vệ tinh …). Môn
thiên văn học đã ra đời.
5


♥ Thiên văn học ra đời từ bao giờ?
- Môn thiên văn học ra đời từ rất sớm, từ thời c ổ Hy Lạp khoảng thế
kỷ 40 trước công nguyên, tức là nó đã ra đời hàng ngàn năm nay
( khoảng 6000 năm)

♥Khi môn thiên văn học mới ra đời thì người cổ
xưa quan niệm thế nào về vũ trụ?
- Từ năm 140 sau công nguyên (trong thế kỷ II), Ptôlêmê đề xuất

ra thuyết Địa tâm lưu hành rộng rãi và thống trị trong suốt đến
những năm 1543 năm.
6


- Mô hình vũ trụ
địa tâm Ptôlêmê

(Khoảng 87 – 150)
7


Thuyết nhật
tâm của
Co-pec-nic
1543

Hải vương tinh
Thiên vương tinh
Thổ tinh
Mộc tinh
Hỏa tinh
Trái đất
Kim tinh
Thuỷ Tinh
Mặt trời

Đây chính là mô hình Hệ Mặt Trời theo
Thuyết Nhật Tâm của N. Côpécníc
8

2 CÁC ĐỊNH LUẬT KÊ-PLE:
Định luật I Kepler:

Các hành tinh nói chung hay
Trái đều
Đất nói
riêng chuyển
Mọi hành tinh
chuyển
động theo
nào?
các quỹ đạođộng
eliptheo
màquy
Mặtluật
Trời
là một
tiêu điểm.

9


M

b
F1

O

F2

a

a: bán trục lớn
b: bán trục nhỏ
F1 F2 :Hai tiêu điểm của elip, chúng nằm đối xứng
với hai trục lớn sao cho:MF1 + MF2 = 2a = hằng số
10


2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊPLE:

Định luật II Kêple :
Đoạn thẳng nối Mặt Trời và một hành tinh
bất kỳ quét những diện tích bằng nhau trong
những khoảng thời gian như nhau.
∆t1

Với: ∆t1=∆t2=∆t3

S1

∆t3 S3

Thì: S1= S2= S3
S2

∆t2

11


Hãy trả lời câu hỏi C1
trong SGK.
12


So sánh các vận tốc v1; v2; v3 tương ứng
tại các vị trí S1; S2; S3.
∆t1

ĐL II:

S1

∆t3

S2

S3

Gợi ý:

S cung _ tron

Nếu: ∆t1=∆t2=∆t3

Thì: S1= S2= S3

∆t2

α
2
=
πR
360


Định luật III Kêple :
Đọc bảng 1/191
Nhận xét.

14


Thảo luận nhóm:
Biểu diễn gia tốc hướng tâm theo
chu kỳ chuyển động của hành tinh?
Biểu thức ĐL III Kepler.

15


2. CÁC ĐỊNH LUẬT KÊPLE:
Định luật III Kêple :
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.
3

1
2
1

3
2
2
2

3
i
2
i

a
a
a
=
= ... =
= ...
T
T
T
Đối với hai hành tinh bất kỳ :

 a1

 a2

3


 T1 
 =  

 T2 

2

16


Bài tập vận dụng:
1. Khoảng cách R1 từ Hỏa tinh tới Mặt Trời lớn

hơn 52% khoảng cách R2 giữa Trái Đất và Mặt
Trời. Hỏi một năm trên Sao Hoả bằng bao nhiêu
so với một năm trên Trái Đất ?

17


BÀI GIẢI
Một năm là thời gian để hành tinh quay quanh Mặt Trời được
một vòng( chu kỳ quay của hành tinh).
Gọi T1 và T2 lần lượt là chu kỳ quay; R1 và R2 là bán kính quỹ
đạo của Sao Hỏa và Trái Đất
Vì R1 lớn hơn R2 một lượng là 52% R2.
Suy ra: R1 = R2 + 52%R2 = 1,52R2
Áp dụng biểu thức gần đúng của định luật III.

R13
R23
= 2
2
T1
T2

Ta có:

♥Thay R1 = 1,52R2 ta được:
Suy ra

(1,52) 3 .R23
T12

R23
= 2
T2

T1 = (1,52) 3 .T2 = 1,87T2

trở lại
18


3.Vệ tinh nhân tạo.Tốc độ vũ trụ:
• Trong hệ Mặt Trời, các thiên thể chuyển động xung quanh Mặt
Trời gọi là hành tinh; những thiên thể chuyển động xung quanh
hành tinh gọi là vệ tinh.

• Vệ tinh tự nhiên: là những thiên thể vốn đã chuyển
động quanh hành tinh từ trước đến giờ, không có
sự tác động gì của con người.
Chẳng hạn: Mặt Trăng
là vệ tinh tự nhiên duy
nhất của Trái Đất.

19


♥Vệ tinh nhân tạo:
Trường hợp thứ
(3), vật không
rơi trở lại, mà
chuyển động
xung quanh Trái
Đất. Khi đó nó
được gọi là vệ
tinh nhân tạo
của Trái Đất.

(3)
(1)
(2)

20


21

Các vận tốc vũ trụ:
a. Vận tốc vũ trụ cấp I:
 Một vệ tinh nhân tạo (khối lượng
m) chuyển động xung quanh gần Trái
Đất (khối lượng M) coi như theo quỹ
đạo tròn.

h
RTĐ

r

Gọi:
r : là khoảng cách từ vật
đến tâm Trái Đất.
RTĐ: là bán kính Trái Đất.
h: là độ cao vật so với mặt
đất
22


Thảo luận nhóm:
Tìm tốc độ vũ trụ cấp I?

23


 Vệ tinh có gia tốc hướng

tâm:

v2
v2
v2
aht = =
≈
r ( RTĐ + h) RTĐ
(Vì h « RTĐ , và r = (RTĐ+h) ≈ RTĐ )

 Lực hấp dẫn do Trái Đất
tác dụng lên vệ tinh:

Fhd = G

mM
mM
≈
G
2
r2
RTĐ

 Lực hấp dẫn gây ra gia tốc hướng tâm của vệ tinh:

Fhd = m.a ht
Vậy:

v=

GM
=
RTĐ

Suy ra:

mM
G
2
RTĐ

v2
= m.
RTĐ

6,67.10 −11.5,89.10 24
km
3 m
≈
7
,
9
.
10
(
)
=
7
,
9

(
)
6
s
s
6,370.10

Ta ký hiệu v I =7,9(km/s) là vận tốc vũ trụ cấp I.
Là vận tốc cần thiết để đưa 1 vệ tinh lên quỹ đạo
tròn quay quanh gần Trái Đất mà không trở về
Trái Đất.
24


a. Vận tốc vũ trụ cấp I:
 Nếu vật được ném với vận tốc v sao cho:
7,9(km/s)theo quỹ đạo elip.