高中物理天體運(yùn)動(dòng)?天體運(yùn)動(dòng)高中物理公式如下:高考物理天體運(yùn)動(dòng)公式是T^2/R^3=K。天體運(yùn)動(dòng)是指宇宙中各類天體發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。天體是宇宙間各種星體的通稱。太陽(yáng)系中的天體包括太陽(yáng)、行星、衛(wèi)星、彗星、流星以及行星際微小天體等。另外銀河系中的天體有恒星、星團(tuán)、星云以及星際物質(zhì)等。河外星系是和銀河系同樣龐大的天體。那么,高中物理天體運(yùn)動(dòng)?一起來(lái)了解一下吧。
開普勒第三定律:a3/T2=K[a是半長(zhǎng)軸,T是周期} 求地球的質(zhì)量:M=gR/G2 求中心天體的質(zhì)量:M=4π2r3/GT2
萬(wàn)有引力定律:F=Gm1m2/y2F=GMm/R^2 這個(gè)使用范圍很廣知道中心天體和自身速度,還有旋轉(zhuǎn)半徑之后就可以了
F=w^2MR 角速度 自身質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑
F=V^2Rm 線速度 自身質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑
F=ma向心加速度 自身質(zhì)量
F=mg(只適用于在中心天體表面)
1.開普勒第三定律: T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬(wàn)有引力定律: F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg; g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期: V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2; T=2π(r3/GM)1/2 {M:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度 V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s; V2=11.2km/s;
V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,F向=F萬(wàn);
(2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s
計(jì)算此"黑洞"各個(gè)高度的第一宇宙速度
v
反比與r^2
v1*r1^2
=
v2*r2^2
令
v1=200
r1=9*10^9
v2=3*10^5(光速)
則可計(jì)算得
r2=2.3*10^8(km)
解:設(shè)地球質(zhì)量M,衛(wèi)星甲質(zhì)量m1,運(yùn)動(dòng)半徑r1,速度v1,周期T1萬(wàn)有引力提供向心力
所以GM/r1^2=mv^2/r1,v=2πr1/T1,由上式的GM=4π^2r1^3/T1^2
設(shè)衛(wèi)星乙質(zhì)量m2,運(yùn)動(dòng)半徑r2,速度v2,周期T2
同理可求得GM=4π^2r2^3/T2^2所以4π^2r1^3/T1^2=4π^2r2^3/T2^2
解得(T1/T2)^2=(r1/r2)^3,又因?yàn)閞2/r1=25^(1/3),
所以T1/T2=0.2
所以甲運(yùn)動(dòng)8周,乙運(yùn)動(dòng)1.6周,討論乙運(yùn)動(dòng)0.5周時(shí)甲運(yùn)動(dòng)2.5周此時(shí)相遇,乙運(yùn)動(dòng)1周時(shí)甲運(yùn)動(dòng)5周相遇,乙運(yùn)動(dòng)1.5周時(shí)甲7.5周相遇,乙運(yùn)動(dòng)1.6周時(shí)甲運(yùn)動(dòng)8周不相遇,
所以相遇3次,選B
物理天體運(yùn)動(dòng)的基本公式開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)} 2.萬(wàn)有引力定律:F=GMm/r^2 (M、m為兩個(gè)物體的質(zhì)量,就好比求地球與太陽(yáng)之間的萬(wàn)有引力,M為太陽(yáng)的質(zhì)量,m為地球的質(zhì)量) 3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)} 4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量} 5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s 6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}注: (1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,F向=F萬(wàn); (2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等; (3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同; (4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小(一同三反); (5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s.
基本的天體密度公式
M=ρV
球體體積公式V=3/4xπR3
所以M=3/4xπρR3
ρ=4M/3πρR3
M是質(zhì)量,ρ是密度,R是半徑,π是圓周率(3.14)
高中的:
天體運(yùn)動(dòng)的公式可以分成兩條線,第一條線繞中心天體運(yùn)行的衛(wèi)星類公式:
GMm/r2
=mv2/r=mω2r=ma=m(2π/T)2r,其中M表示中心天體質(zhì)量,m表示環(huán)繞天體質(zhì)量,G - 引力常數(shù),r表示環(huán)繞天體的軌道半徑。如果題目中給出星球半徑R和星球表面的重力加速度g的話,應(yīng)該用到黃金代換。有時(shí)和密度公式結(jié)合,求中心天體密度。
第二條線一般是放在赤道的物體跟著地球一起轉(zhuǎn)時(shí):一般物體受到的萬(wàn)有引力近似等于重力。
GMm/R2=mg,可求星球表面的重力加速度g=GM/R2,離地一定高度處的重力加速度
g‘=GM/(R+h)2。其中h是物體的離地高度。如果和密度公式結(jié)合,也可以求密度
所以, 知道引力就可以從上式求出你需要的天體質(zhì)量, 再根據(jù)天體體積(應(yīng)該已知)即得到天體密度
設(shè)天體質(zhì)量為M,表面重力加速度為a,半徑為R。
假設(shè)表面有一個(gè)物體,質(zhì)量為m
萬(wàn)有引力定律為(GMm) /( R2)=mg,
(GM)=(gR2),M=4/3πR3乘以密度,
所以(4/3πGR3乘以密度)/R2=g
故密度為(3g)/(4πRG)
以上就是高中物理天體運(yùn)動(dòng)的全部?jī)?nèi)容,物理天體運(yùn)動(dòng)的基本公式開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)} 2.萬(wàn)有引力定律:F=GMm/r^2 (M、m為兩個(gè)物體的質(zhì)量,就好比求地球與太陽(yáng)之間的萬(wàn)有引力,M為太陽(yáng)的質(zhì)量。