Движение планет. Искусственные спутники. Составила учитель физики МБОУ СОШ №28 Борисова Анастасия Евгеньевна
Движение планет Солнечной системы удобно рассматривать в СО, связанной с Солнцем (в гелиоцентрической СО) Движение планет Солнечной системы удобно рассматривать в СО, связанной с Солнцем (в гелиоцентрической СО) Начало этой СО совпадает с центром Солнца, а координатные оси направлены на удаленные звезды. В этой СО наша планета движется вокруг Солнца. Кроме Земли, вокруг Солнца движется еще ряд планет : Меркурий, Венера, Марс, Сатурн, Юпитер, Уран и Нептун. Ближайшие к Земле планеты – Меркурий, Венера и Марс-называют планетами земной группы.
Траектории движения планет Солнечной системы представляют собой эллипсы. Однако при приблизительных расчетах можно считать, что все планеты движутся равномерно по окружностям, центром которых является центр Солнца. Траектории движения планет Солнечной системы представляют собой эллипсы. Однако при приблизительных расчетах можно считать, что все планеты движутся равномерно по окружностям, центром которых является центр Солнца. Гелиоцентрическую СО с высокой степенью точности можно считать инерциальной. Поэтому в ней применимы законы Ньютона.
Вокруг некоторых планет Солнечной системы движутся их естественные спутники (подобно тому, как сами планеты движутся вокруг Солнца). Вокруг некоторых планет Солнечной системы движутся их естественные спутники (подобно тому, как сами планеты движутся вокруг Солнца). Самым известным примером такого спутника является Луна – это естественный спутник Земли. Движение спутника удобно рассматривать в СО, начало которой совпадает с центром планеты, а оси направлены на удаленные звезды.
Луна в такой СО, начало которой совпадает с центром Земли, движется по эллиптической орбите. Можно считать, что в этой СО Луна движется равномерно по окружности, в центре которой расположена Земля. Поэтому, движение Луны в СО, связанной с Землей, подобно движению любой из планет Солнечной системы в гелиоцентрической СО. Эту СО для решения рассмотренных здесь задач также можно считать инерциальной. Луна в такой СО, начало которой совпадает с центром Земли, движется по эллиптической орбите. Можно считать, что в этой СО Луна движется равномерно по окружности, в центре которой расположена Земля. Поэтому, движение Луны в СО, связанной с Землей, подобно движению любой из планет Солнечной системы в гелиоцентрической СО. Эту СО для решения рассмотренных здесь задач также можно считать инерциальной.
Рассмотрим несколько задач. Рассмотрим несколько задач. Задача №1. Определите модуль скорости движения Луны относительно Земли, а также период Т ее обращения вокруг Земли. Решение: 1. Земля, Луна – материальные точки. Луна движется равномерно по окружности радиусом Rл=60Rз, в центе которой находится Земля. 2. ИСО свяжем с Землей и удаленными звездами. За положительное направление оси Х выберем направление от Луны к Земле.
3. Изображаем силу на рисунке, кот действует на Луну и силу гравитационного притяжения со стороны Земли. В учебнике стр.116 рисунок 80. 3. Изображаем силу на рисунке, кот действует на Луну и силу гравитационного притяжения со стороны Земли. В учебнике стр.116 рисунок 80. 4. Проекция силы F на ось Х положительна: Fх=F 5. Пишем второй з-н Ньютона в проекции на ось Х для Луны имеет вид F=Мл*а, где Мл- масса Луны, а- проекция на ось Х центростремительного ускорения Луны. 6.Модуль силы равен:F=G* Mл*Mз/R^2 Mз- масса Земли, Mл – масса Луны, R- расстояние от Земли до Луны.
7. Луна движется равномерно по окружности с постоянной по модулю скоростью. Поэтому модуль ускорения Луны равен модулю ее центростремительного ускорения: a=v^2/R 7. Луна движется равномерно по окружности с постоянной по модулю скоростью. Поэтому модуль ускорения Луны равен модулю ее центростремительного ускорения: a=v^2/R 8. С учетом всего запишем второй з-н Ньютона для равномерно движущейся по окружности Луны и закон Всемирного тяготения: F=mл* v^2/R (1) F=G*mл*Mз/R^2 (2) 9. (1) подставим в (2): mл* v^2/R =G*mл*Mз/R^2 v=(3)
За время Т полного оборота Луны вокруг Земли она проходит путь s, равный длине окружности радиусом R. Следовательно s=2πR За время Т полного оборота Луны вокруг Земли она проходит путь s, равный длине окружности радиусом R. Следовательно s=2πR Так как Луна движется равномерно, то период Т равен: Т= ==2π (4) Ответ: v=√((
