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GMm/r^2=mr(2π/t)^2=(mv^2)/r=(mv2π)/T
=mrw^2
密度=3g/4πRG(R为该星球的半径)
mg=GMm/r^2
应用变式
求天体质量(以地球质量计算为例
①知月球绕地球运动的周期T,半径r
由GMm/r^2=mr(2π/t)^2
得,M=4(π^2)(r^3)/GT^2
②知月球绕地球运动的线速度v和半径r
由GMm/r^2=(mv^2)/r,
得M=(rv^2)/G
③知月球绕地球运动的限速的v和周期T
由GMm/r^2=(mv2π)/T
得M=(2πvr^2)/TG=(Tv^3)/2πG
④知地球的半径r和地球表面的重力加速度g
由黄金代换(mg=GMm/r^2)知M=gr^2/G
做万有引力的题目 也就是简单的天体力学
记住公式是最基本的 许多题都是套公式的
非常简单
要拿高分 看下面
下面说一下需要注意的
一. 建立两种模型
确定研究对象的物理模型是解题的首要环节,运用万有引力定律也不例外,无论是自然天体(如月球、地球、太阳),还是人造天体(如飞船、卫星、空间站),也不管它多么大,首先应把它们抽象为质点模型。人造天体直接看作质点;自然天体看作球体,质量则抽象为在其球心。这样,它们之间的运动抽象为一个质点绕另一质点的匀速圆周运动。
二. 抓住两条思路
无论物体所受的重力,还是天体的运动,都跟万有引力存在着直接的因果关系,因此,万有引力定律在这些问题中的应用十分广泛。但解决问题的基本思路实质上只有两条:
思路1:利用万有引力等于重力的关系
即
思路2:利用万有引力等于向心力的关系
即
式中a是向心加速度,根据问题的条件可以用来表示。
三. 分清三对概念
1. 重力和万有引力
重力是由于地球的吸引而产生的,但它是万有引力的一个分力。在地球表面上随纬度的增大而增大。由于物体的重力和地球对该物体的万有引力差别很小,一般可认为二者大小相等。即有,此时,这个式子称为黄金代换。在解决天体运动问题时,若环绕中心星球质量M未知,可用该中心星体的半径和其表面重力加速度来表示。
2. 随地球自转的向心加速度和环绕运行的向心加速度
放于地面上的物体随地球自转所需的向心力是地球对物体的引力和地面支持力的合力提供;而环绕地球运行的卫星所需的向心力完全由地球对其的引力提供,两个向心力的数值相差很多。对应的计算方法也不同:物体随地球自转的向心加速度,T为地球的自转周期;卫星绕地球环绕运行的向心加速度,式中M为地球质量,r为卫星与地心的距离。
高一物理万有引力与航天。学完了一点也不会。谁能告诉我怎么学
应用物理学考研到航空航天工作学这些内容:
1、航空航天基础知识:航空航天工程涉及多个学科领域,包括飞行器设计、推进力学、导航控制、通信与遥感、空气动力学、人机系统工程等。因此,考研时需要学习航空航天工程的基本知识,包括航空和航天的区别与联系、飞行器的结构和性能、飞行环境与效应、导航与控制等。
2、物理学基础知识:应用物理学专业的学生已经具备了一定的物理学基础知识,包括力学、热力学、电磁学、光学、原子物理学等。在考研过程中,需要进一步巩固和深化这些知识,以便为航空航天工作的研究和实践打下坚实的物理学基础。
3、数学和计算机技能:航空航天工程需要处理复杂的数学和计算机问题,如数值计算、数据处理、仿真模拟、自动化控制等。在考研过程中,需要学习和掌握一定的实验和实践能力,如飞行器的设计和制造、实验方案的设计和实施、数据的采集和分析等。
物理知识与航天 高分求助!!!
关键是两条基本思路,一定要理解熟记 :
① 、在星球上(或表面附近),重力看作等于星球对物体的万有引力,
即 mg=GMm/R^2
其中M是星球质量,R是星球半径 ;
② 、物体(卫星或行星等)绕中心天体做圆周运动,中心天体对物体的万有引力提供向心力,
即 GMm/r^2 = ma = mV^2/r = mω^2r = m(2π/T)^2r
其中M是中心天体质量,r是物体做圆周运动的半径(即物体到中心天体球心的距离),a是物体的向心加速度。
你只要熟记并理解上面两条思路,结合数学知识,本章大部分问题都应该可以解决了。。。
“神舟六号“成功发射和回收,使得航天物理知识在中考命题中出现升温的趋势,了解飞船运动的有关情况,将有利于同学们求解有关航天知识的信息题,理论联系实际的应用题.现就有关宇宙飞船及卫星在空间运动的相关信息分类探讨如下:
一. 卫星的发射过程中涉及的问题
人造地球卫星的发射速度不得低于7.9km/s.(此速度是卫星的最小发射速度或绕地球飞行的最大速度,高中物理将系统解决.)
轨道倾角:航天器绕地球运行的轨道平面与地球赤道平面之间的夹角.按轨道倾角可将卫星运行轨道分为四类:
①顺行轨道:特征是轨道倾角小于90o,在这种轨道上的卫星,绝大多数离地面较近,高度仅为数百公里,故又称为近地轨道.我国地处北半球,要把卫星送入这种轨道,运载火箭要朝东南方向发射,这样能充分利用地球自西向东旋转的部分速度,从而可以节约发射能量,我国的“神舟”号试验飞船都是采用这种轨道发射的;
②逆行轨道:特征是轨道倾角大于90o,欲将卫星送入这种轨道运行,运载火箭需要朝西南方向发射.不仅无法利用地球自转的部分速度,而且还要付出额外能量克服地球自转部分的速度.即逆着地球的旋转方向发射耗能较多,因此除了太阳同步轨道外,一般不采用这种轨道发射;
③赤道轨道:特征是轨道倾角为0 o,卫星在赤道上空运行.这种轨道有无数条,但其中有一条相对地球静止的轨道,即地球同步卫星轨道.计算可知当卫星在赤道上空35786公里(即约为3.6×104公里)高处自西向东运行一周为23小时56分4秒(约为24小时),即卫星相对地表静止.从地球上看,卫星犹如固定在赤道上空某一点随地球一起转动.在同步卫星轨道上均匀分布3颗通信卫星即可以进行全球通信(为何?请同学们思考后做出解释)的科学设想早已实现.世界上主要的通信卫星都分布在这条轨道上;
④极地轨道:特点是轨道倾角恰好等于90o,它因卫星过南北两极而得名,在这种轨道上运行的卫星可以飞经地球上任何地区的上空(为何?请同学们思考后做出解释).
卫星的发射方式:
①直线发射就是一次送达,由于整个过程均要克服地球引力做功,且卫星处于动力飞行状态,需要消耗大量的燃料;
②变轨发射是先把卫星送到地球的大椭圆同步转移轨道,当卫星到达远地点(航天器绕地球运行的椭圆轨道上距地心最近的一点叫近地点,距地心最远的一点叫远地点)时,发动机点火对卫星加速,当速度达到沿大圆做圆周运动所需的速度时,飞船就不再沿椭圆轨道运行,而是沿圆周运动,这样飞船就实现了变轨,从而将卫星送入预定轨道.同步卫星一般都采用变轨发射.
二.卫星寿命涉及的问题
卫星在轨道上存留的时间,是从卫星进入预定的目标轨道到陨落为止的时间间隔.近
地轨道卫星的轨道寿命主要取决于大气阻力.在大气阻力作用下,卫星的实际轨道是不断下降的螺旋线(不考虑卫星在轨运行时采取轨道保持措施).当卫星下降到110~120公里的近圆形轨道时,大气阻力将使卫星迅速进入稠密大气层而烧毁.一般说来卫星轨道高度越高,大气阻力越小,寿命也就越长.超过1000公里高度的卫星,轨道寿命可能达千年以上;高度在160公里左右的卫星,轨道寿命只有几天甚至几圈.
三.卫星回收过程中涉及的问题
回收是发射的逆过程,返回阶段对航天员和飞船的考验最大.
在飞船距地表约100km时,返回舱开始再入大气层.由于返回舱对大气的高速摩擦和对周围空气的压缩,返回舱的速度急剧降低,这样它的大部分动能与势能变成了热能.虽有大部分热能以辐射和对流的方式散失掉,但仍能达到上千摄氏度的高温.为了防止有效载荷舱或乘员座舱烧毁,再入航天器备有再入防热系统.由于防热系统的重量会影响再入航天器的性能,因此可将不需要返回地面的仪器的就留在轨道上继续工作或遗弃(太空垃圾是怎样产生的?),从而大大减轻航天器重量而降低技术难度.
待要进入大气层时要适时启动航天器反推力火箭使其减速,并选择适当的角度进入大气层,快要接近地面时才张开降落伞使其垂直着陆或溅落安全着陆.
进入大气层后在飞船离地80km到40km范围内,由于飞船摩擦生热,会在飞船表面和周围气体中产生一个温度高达上千摄氏度的高温区.高温区内的气体和飞船表面材料的分子被分解和电离,形成一个等离子区,像一个套鞘似的包裹着飞船,从而使飞船与外界的无线电通信衰减,甚至中断,出现“黑障”现象.
此外把返回舱做成底大头小是因为返回舱返回时将重新进入大气层,气流千变万化将使高速飞行的返回舱难以保持固定的姿态,不倒翁的形状不怕气流的扰动.
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