
- •1 . Планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
- •2. Радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные отрезки времени описывает равные площади.
- •3. Квадраты звездных периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы средних расстояния этих планет от Солнца или кубы больших полуосей их орбит
- •Законы движения Планет. Гравитационное взаимодействие практическая часть Задание 1
- •Задание 2
- •Определение гравитационной постоянной
- •Формулы и постоянные астрономии
- •Бланк-отчет 3
- •Лабораторный практикум 3 Законы движения планет. Гравитационное взаимодействие Выполнение задания 1
- •Выполнение задания 2
- •Определение гравитационной постоянной
Формулы и постоянные астрономии
|
|
rП = а(1 – е) – перицентрическое расстояние (перигельное) rA = а(1 + е) – апоцентрическое расстояние (афелийное) s = pab = pa2(1 – e2)1/2 – площадь эллипса а = (rП + rА)/2 – большая полуось орбиты (среднее расстояние) |
|
2 |
|
Круговая скорость планеты при r = a |
|
3 |
vcÅ = 29,78 км/с |
Круговая скорость Земли
|
|
4 |
|
Параболическая скорость: орбита - парабола |
|
5 |
|
Закон всемирного тяготения: G = 6,6726×10-11 Н×м2/кг2 – гравитационная постоянная |
|
vDt
С |
J
П
Dq
h
r
|
Ds = vhDt/2 – площадь, «отметаемая» радиус-вектором r за малый промежуток времени Dt (» равна площади треугольника) h – длина ^-ра, от Солнца до касательной (h ® r)
|
|
|
|
III закон Кеплера: ТÅ = 1 год, аÅ = 1 а.е.
Обобщенный III закон
Кеплера :
|
|
8 |
vI = 7,91 км/с vII = 11,2 км/с |
Первая космическая скорость относительно Земли Вторая космическая скорость относительно Земли |
|
9 |
М1 + М2 = а3/Р2 |
Масса двойной звезды (сумма масс компонентов): а – большая полуось орбиты звезды-спутника в (а.е.), Р – период обращения звезды-спутника вокруг главной звезды (или обеих звезд вокруг общего центра масс) в (годах) |
|
10 |
а = а²/p² |
Большая полуось звезды –спутника в (а.е.): а² - угловой размер большой полуоси, p² - годичный параллакс двойной звезды |
|
11 |
М1/М2 = а2/а1 |
Отношение масс компонентов двойной звезды: а2/а1 – отношение расстояний компонентов от их общего центра масс |
Приложение 3.2
Бланк-отчет 3
Студента ………………………………….. гр………. Дата выполнения ……………………..
Проверил Антонов В.В. Дата ……………Оценка …………..Подпись …………………
Лабораторный практикум 3 Законы движения планет. Гравитационное взаимодействие Выполнение задания 1
Знакомство с принципами определения и вычисления масс небесных тел Солнечной системы (звезды Солнце и планеты Земля).
1. Вычислить массу Солнца M (в массах Земли МÅ) с использованием сведений о движении Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли. Большая полуось земной орбиты аÅ = 1,496×1011 м, среднее расстояние от Луны до Земли а = 3,844×108 м, период обращения Земли вокруг Солнца ТÅ = 1 год, Луны вокруг Земли Т = 0,075 года (27,32 сут).
Для системы из трех небесных тел: Солнце-Земля и Земля-Луна
(вторыми слагаемыми в скобках можно пренебречь, т.к. МÅ << M m << МÅ)
или
,
отсюда
Вычисления с подстановкой числовых значений и округлением ответа:
Ответ:
2. Определить массу Земли по известному ускорению свободного падения на поверхности Земли, используя известное в физике соотношение: .
Из соотношения
выражаем
массу Земли:
g = …………. - ускорение свободного падения
Из Приложения 3.2
RÅ = ……………….. G = 6,67×10-11 Н×м2/кг2 – гравитационная постоянная
Вычисления с подстановкой числовых значений и округлением ответа:
Ответ: МÅ ……………… кг