《萬有引力理論的應(yīng)用》參考課件2

“東方紅一號”偵察衛(wèi)星“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星科學(xué)探測衛(wèi)星一、發(fā)射原理1、牛頓的設(shè)想圖2、近地發(fā)射速度：二、衛(wèi)星的運(yùn)行(圓周軌道)原理：結(jié)論:衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)與m無關(guān)；v、ω、T由r唯一決定三、人造衛(wèi)星上天四、預(yù)測未知天體mg=GMm/r2=ma=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2V1=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s(三種宇宙速度)v1是最小近地發(fā)射速度，也是最大運(yùn)行速度牛頓人造地球衛(wèi)星的設(shè)想圖v平拋洲際導(dǎo)彈人造衛(wèi)星增大

人造地球衛(wèi)星的最小速度有多大呢？1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，萬有引力近似等于重力mg，衛(wèi)星運(yùn)行半徑近似看作地球半徑，根據(jù)牛頓第二定律得:mg=GMm/R2=mv2/R最小的近地發(fā)射速度,近地發(fā)射時(shí)速度等于這個(gè)速度衛(wèi)星，剛好能在地球表面附近作勻速圓周運(yùn)動(dòng)v1=7.9km/sv>7.9km/sv2=11.2km/s２、第二宇宙速度

（脫離速度）11.2km/s<v<16.7km/s3、第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其所需向心力由萬有引力提供二、衛(wèi)星的運(yùn)行(圓周軌道)

萬有引力=向心力重力近似=萬有引力基本方程輔助方程ABC高軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度小,容易發(fā)射?火箭要克服地球?qū)λ囊ψ龈嗟墓1是最小近地發(fā)射速度，也是最大運(yùn)行速度?(無能量補(bǔ)充)(軌道速度)v1=7.9km/s神五發(fā)射衛(wèi)星發(fā)射的軌跡三、人造地球衛(wèi)星的變軌道衛(wèi)星回收下列說法是否正確？為什么？人造地球衛(wèi)星由于大氣阻力的作用，軌道半徑逐漸減小，它的線速度將逐漸減小，而周期逐漸增大。解：由于阻力做負(fù)功，所以線速度減小，由于T=2πR/v所以周期變大，故結(jié)論正確衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑在逐漸減小Tmin=?神五回收通信衛(wèi)星氣象衛(wèi)星資源衛(wèi)星技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星人造衛(wèi)星的種類

四、同步通訊衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星的軌道如何確定?1、地球同步衛(wèi)星相對于地面靜止，周期與地球相同。同步衛(wèi)星必須位于赤道平面上空。F向=F引GmM/r2=mr4π2/T2F向F2F引hrR同步衛(wèi)星離地面高度36000公里3、同步衛(wèi)星的個(gè)數(shù)：大約3度角左右才能放置一顆衛(wèi)星，地球的同步通訊衛(wèi)星只能有120顆。可見，空間位置也是一種資源。近地與同步同步衛(wèi)星發(fā)射衛(wèi)星的超重與失重我國的衛(wèi)星事業(yè)

衛(wèi)星的應(yīng)用二、發(fā)現(xiàn)未知天體１、海王星的發(fā)現(xiàn)

海王星海王星地貌二、發(fā)現(xiàn)未知天體１、海王星的發(fā)現(xiàn)

英國劍橋大學(xué)的學(xué)生，23歲的亞當(dāng)斯，經(jīng)過計(jì)算，提出了新行星存在的預(yù)言．他根據(jù)萬有引力定律和天王星的真實(shí)軌道逆推，預(yù)言了新行星不同時(shí)刻所在的位置．同年，法國的勒維列也算出了同樣的結(jié)果，并把預(yù)言的結(jié)果寄給了柏林天文學(xué)家加勒．

當(dāng)晚（1846.3.14），加勒把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)勒維列預(yù)言的位置，果然發(fā)現(xiàn)有一顆新的行星——就是海王星.海王星海王星地貌２、冥王星的發(fā)現(xiàn)海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的不一致．于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新行星的存在．在預(yù)言提出之后，1930年，湯博（Tombaugh）發(fā)現(xiàn)了這顆行星——冥王星．冥王星的實(shí)際觀測軌道與理論計(jì)算的一致．２、冥王星的發(fā)現(xiàn)冥王星與其衛(wèi)星冥王星與其衛(wèi)星小結(jié)：１、處理