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天体运动公式

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天体运动公式

天体运动公式

  是GM=gR*R的。

  天体的运动公式GM=gR*R、T2/R3=4π2/GM。

  天体运动是天文学的一个分支,涉及天体的运动和万有引力的作用是应用物理学,特别是牛顿力学研究天体的力学运动和形状,天体运动的研究对象是太阳系内天体与成员不多的恒星系统。

  以牛顿、拉格朗日与航海事业发达开始,伴着理论研究的成熟而走向完善的。

开普勒第一定律

  开普勒第一定律即为椭圆轨道定律,其内容为:所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

开普勒第二定律

  开普勒第二定律又叫面积定律,其内容为:连接太阳和行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过相等的面积。

  此定律说明行星离太阳越近,其运行速率越大。

开普勒第三定律

  开普勒第三定律即为周期定律,其内容为:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常数。

注意

 

  ①比例系数k是一个与行星无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,k值不相同。

  ②在太阳系中,不同行星的半长轴都不相同,故其公转周期也不相等。

  ③卫星绕地球转动、地球绕太阳转动遵循相同的运动规律。

易错点

  在认识行星做椭圆运动时的向心力大小及速度大小时易错,行星的运动符合能量守恒定律,它们离太阳近时半径小,速度大,向心力也大;离太阳远时半径大,速度小,向心力也小,另一个易错点是找椭圆的半长轴时易错,许多同学在初学时,往往将2倍的半长轴代入题中进行运算。

忽略点

  行星运动的轨道为椭圆,是曲线运动,行星在轨道上任一点的速度方向沿该点的切线方向,速度方向易忽略,如:有部分同学认为行星的速度方向垂直于行星与太阳的连线,这种认识是错误的,是将行星的运动视为圆周运动,而实质上其轨道为椭圆。

天体

  天体,是宇宙间各种星体的通称。

  太阳系中的天体包括太阳、行星、卫星、彗星、流星以及行星际微小天体等。

  银河系中的天体有恒星、星团、星云以及星际物质等。

  河外星系是和银河系同样庞大的天体。

  还有近年利用最新观测手段发现的红外源、射电源、X射线源、γ射线源等。

  以上都属于自然天体。

  而人造卫星、宇宙火箭、宇宙飞船、空间探测器、空间实验室等都是人造天体。

  天体运动,是在宇宙大爆炸发生后,形成空间天体运动的本原动力,也就是物质运动的动力源。

  宇宙的原本动力构成了物质引力场的形成以及电场和磁场的诞生,随后也产生了天体运动的离心力和天体之间的斥力场。

  宇宙时空是在大爆炸后形成的,在万有引力的作用下,让我们人类看到了不同的天体星系团,星系团中包括无数的恒星系和恒星系中的行星。

  天体在本原动力以及引力场的作用下产生了天体运动的公转和自传,包括银河系在内的诸多星系除去自传外还要围绕宇宙中心做公转运动。

  在我们的银河系中,太阳系的天体运动就是一个很好的例子,太阳系中的九大行星除去自传外还要围绕太阳进行公转,而在银河星中,我们的太阳系则围绕着银河中心运转,也叫作太阳系的公转运动。

  我们人类所居住的天体地球,其自转一周需要23小时56分的一天时间,而地球围绕太阳公转一周则需要一年(365日6时6分9秒)。

物理天体运动公式

  物理天体运动的基本公式

  1.   开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}

  2.万有引力定律:F=GMm/r^2 (M、m为两个物体的质量,就好比求地球与太阳之间的万有引力,M为太阳的质量,m为地球的质量)

  3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}

  4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

  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.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}

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