В презентации рассматривается вопрос о движении тел под действием силы всемирного тяготения. В частности, движение искусственных спутников Земли, понятие первой космической скорости и ее зависимость от высоты запуска, формы траекторий спутников и основные точки орбит. Можно использовать на уроке при объяснении этих понятий или повторении.
Движение тел в
гравитационном поле.
Физика 10 класс
ГБОУ РО «Таганрогский
педагогический лицей-интернат»
Движение тел в гравитационном поле.Физика 10 классГБОУ РО «Таганрогский педагогический лицей-интернат»
Траектория тел движущихся с
малой скоростью.
При малой скорости вылета из пушки снаряд упадет
вблизи от нее. Чем больше начальная скорость, тем
дальше пролетит снаряд.
Траектория тел движущихся с малой скоростью.
Траектория тел движущихся с
малой скоростью.
Вообразим, что на высочайшей
горе, вершина которой выступает
из плотных слоев атмосферы,
установлена пушка
Траектория тел движущихся с малой скоростью.
Траектория тел движущихся с
малой скоростью.
При отсутствии сопротивления воздуха и достаточной
начальной скорости брошенное тело будет описывать
круговую траекторию вокруг Земли на одной и той же
высоте и станет искусственным спутником Земли
(ИСЗ).
Траектория тел движущихся с малой скоростью.
Первая космическая скорость.
Это минимальная скорость физического объекта, с которой
он может вращаться вокруг Земли, не падая на нее и не
отрываясь в пространство. Первая космическая скорость
обеспечивает равновесное положение тела, движущегося
по круговой траектории вблизи поверхности Земли.
Первая космическая скорость.
Первая космическая скорость.
Как определить величину этой так называемой «круговой»
скорости?
Fт- сила всемирного тяготения
G=6,67*10-11 Н*м2/кг2 – гравитационная постоянная
m – масса спутника
M – масса Земли
R – радиус Земли
F=ma – второй закон Ньютона
Т.к. в отсутствии атмосферы на спутник не действуют другие тела (силы), то
F=Fт
Первая космическая скорость.
Первая космическая скорость.
Как определить величину этой так называемой «круговой»
скорости?
Рассчитываем круговую скорость, поэтому
После несложных математических преобразовании
получим
Первая космическая скорость.
Первая космическая скорость.
Из полученной формулы видно, что чем больше масса
планеты, тем больше скорость необходима, чтобы тело
стало ее ИС. Для упрощения расчета можно вспомнить,
что ускорение свободного падения у
поверхности Земли
После несложных математических преобразовании
получим
Первая космическая скорость для ЗЕМЛИ
Первая космическая скорость.
Первая космическая скорость.
(при запуске на большой высоте над Землей)
Если ИСЗ запускается на большой высоте над Землей, то
значение первой космической скорости необходимо считать
(исходя из Закона Всемирного Тяготения) по формуле
где H - высота спутника над поверхностью Земли
Видно, что чем больше высота, тем меньше
требуемая скорость.
Первая космическая скорость.(при запуске на большой высоте над Землей)
Формы орбиты ИСЗ.
Если увеличить круговую скорость спутника, то он отдалится от
поверхности Земли, но гравитационная сила удержит его у
Форма орбиты станет эллиптической.
Земли.
Формы орбиты ИСЗ.
Формы орбиты ИСЗ.
Формы орбиты ИСЗ.
Первый искусственный спутник
Земли
4 октября 1957 года на орбиту был выведен
первый в мире советский
искусственный спутник Земли..
Спутник находился на орбите 92
дня (до 4 января 1958-го),
совершив 1440 оборотов
Первый искусственный спутник Земли
Вторая космическая скорость.
Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость
освобождения, скорость убегания) — наименьшая скорость,
которую необходимо придать объекту (например, космическому
аппарату), для преодоления гравитационного притяжения этого
небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.
Формула для расчета 2-ой космической скорости.
Вторая космическая скорость для ЗЕМЛИ
Вторая космическая скорость.
Движение в гравитационном поле.pptx
