内容正文:
万有引力定律
人类心智所能达到的最深远的推广
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01
开普勒三大定律
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心
1.所有的行星围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. 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相等的面积
3.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
2.对于某一行星来说,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.所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
即r³/T²=k
【例题1某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为va,则过近日点时的速率为 ( )
C
【解析】飞船和地球组成的星系也可以适用该定律.
解:设飞船在椭圆轨道上周期为 ,椭圆半长轴为a,则:
而
A到B的时间为
【答案】
例2. 飞船沿半径为 R 的圆周绕地球运动,其周期为 T,地球半径为R0,如果飞船要返回地面,可在轨道上的某一点 A 处将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在 B 点相切,如图所示,求飞船由 A 点到 B 点所需的时间。
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03
万有引力定律
月球绕地球
行星绕太阳
地球表面物体
月球绕地球
同种性质的力
(猜想)
03
万有引力定律
例1:我们已经知道地球和月球之间的距离r地月约为3.84×108m,月球绕地球转一圈所用的时间T约为27.3天,把月球绕地球近似看做匀速圆周运动。
求:(1)月球绕地球运动时的向心加速度 a月
(2)我们都知道,地球表面重力加速度g为9.8m/s2,a月/g
解:
结论:通过计算 地球表面物体
所受地球的吸引力、月球受地球的吸引力和行星与太阳之间的引力真的是同种性质的力。
为什么说万有引力是人类心智所能达到的最深远的推广?!
开普勒第一定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律:行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。
开普勒=k
牛顿的贡献
1.第一次将地球上的物体所受的力和宇宙行星
之间的力统一起来。
2.创立了微积分,成功将万有引力理论推广到
椭圆模型。
3.大胆地将万有引力定律推广到宇宙