魯科版必修二52萬有引力定律的應(yīng)用04-在線瀏覽
2025-01-22 17:51本頁面
【正文】 卻在國際上產(chǎn)生了巨大的影響 .為人類的航天史開創(chuàng)了新紀(jì)元 . 從地球有了第一顆人造衛(wèi)星至今僅 50 年，各國的空間技術(shù)都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展 .50年代末到 60 年代初，人造衛(wèi)星的發(fā)射主要用于探測地球空間環(huán)境和進(jìn)行各種衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn) .60年代中，人造衛(wèi)星進(jìn)入了應(yīng)用 階段 .70年代起，各種新型專用衛(wèi)星的性能不斷提高，諸多衛(wèi)星已為人類作出了重要貢獻(xiàn) . [來源 :學(xué)科網(wǎng) ] 要讓人造地球衛(wèi)星獲得足夠大的速度，以致能像月亮那樣繞地球運(yùn)行，通常需要多級火箭的作用 .教材 94頁圖 519展示了多級火箭發(fā)射衛(wèi)星上天，使衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道的大致過程 . 如果衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓形，并且衛(wèi)星距地面的高度遠(yuǎn)小于地球半徑，則 衛(wèi)星軌道半徑可近似為地球半徑 r=10 6 m，這時衛(wèi)星所受地球的引力與衛(wèi)星做圓周運(yùn)動所需的向心力相等 .假設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為 m，地球質(zhì)量為 M，根據(jù)向心力公式有：rvmrMmG 22 ?，rGMv?= km/s. 人們稱 km/s為第一宇宙速度，也稱環(huán)繞速度 .當(dāng)衛(wèi)星具有第一宇宙速度時，圍繞地球運(yùn)動的軌道是圓形 . 如果人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度大于 km/s，它將沿橢圓軌道圍繞地球運(yùn)行，甚至?xí)[脫地球引力，遠(yuǎn)離地球而去 .通過計(jì)算知道，人造衛(wèi)星脫離地球 引力所需的速度為 km/s，人們稱 km/s為第二宇宙速度，也稱脫離速度 . 脫離地球吸引力的人造衛(wèi)星還受到太陽引力的作用，相當(dāng)于 “ 人造行星 ”. 當(dāng)其速度達(dá)到 km/s時，就會掙脫太陽引力束縛飛出太陽系，人們稱 km/s為第三宇宙速度，也稱逃逸速度 . 二、預(yù)測未知天體 [來源 :] 萬有引力對研究天體運(yùn)動有著重要的意義 .海王星、冥王星就是這樣發(fā)現(xiàn)的 . 已知中心天體的質(zhì)量及繞其運(yùn)動的行星的運(yùn)動情況，在太陽系中，行星繞太陽運(yùn)動的半徑 r為多少呢？ 學(xué)生推導(dǎo)：根據(jù)222 4T rmrMmGFF ??＝＝ 向萬有引力, 可得 3224?GMTr ? 代入已知數(shù)據(jù)即可得到軌道半徑 . 但是在 18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的第七個行星 —— 天王星的運(yùn)動軌道，總是同根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出來的有一定偏離 .當(dāng)時有人預(yù)測，肯定在其軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的新星 .后來，亞當(dāng)斯和勒維列在預(yù)言位置的附近找到了這顆新星 .后來，科學(xué)家利用這一原理還發(fā)現(xiàn)了許多行星的衛(wèi)星，由此可見，萬有引
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