内容正文:
第七章
万有引力与宇宙航行
7.3 万有引力理论的成就
1
上节回顾
1.万有引力公式推导
2.万有引力定律及理解
3. 万有引力与重力关系
2
基本模型
物体在星球表面:若考虑自转,
两极:
赤道:
普通点:
星表模型
若不考虑自转:
(黄金代换)
默认忽略自转
3
基本模型
指明卫星绕中心天体做圆周运动,万有引力表现为向心力
环绕模型
4
万有引力理论的成就
“称量”地球质量
计算其他天体质量
发现未知天体
预言哈雷慧星回归
……
如何做到的?
5
中心天体
万有引力理论的成就
物体在星球表面:
若g未知,如何求?
联系运动进行求解
6
中心天体
万有引力理论的成就
卫星绕星球运动:
计算中心天体质量,无法计算环绕卫星质量
若为近地卫星,认为r=R
7
环绕天体
万有引力理论的成就
M为中心天体质量,v、、为环绕卫星运动的物理量,r为两天体间距离
若已知上述物理量中任意两个,可求解其他三个物理量
已知M、r,求解环绕天体运动情况:
对于同一中心天体,r增大,、、v减小,T增大,即不同卫星越远的越慢
8
万有引力理论的成就
若两卫星绕同一中心天体做圆周运动,r不同,T也不同,会不会某一时刻观察到两卫星“重合”?
天体距离极值
9
天体距离极值
万有引力理论的成就
此时有两环绕天体的距离极小值
若再度相距最近,
即(k=0,1,2……)时,有距离极小值
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天体距离极值
万有引力理论的成就
此时有两环绕天体的距离极大值
若再度相距最远,
即(k=0,1,2……)时,有距离极大值
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小结
1.两基本模型万有引力作用效果
2.中心天体质量与密度测量
3. 环绕天体运动物理量计算
4. 同一中心天体的卫星距离极值
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