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    高中物理第六章第4课《万有引力理论的成就》(必修2)

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    课程内容:

    《万有引力理论的成就》
    提出问题:在天文学上,像太阳、地球这些天体我们无法直接测定它们的质量,那么我们能否通过万有引力定律的学习来找到计算天体质量的方法呢?
        1.天体质量的计算
        应用万有引力定律可以计算天体的质量,基本思路是:根据行星(或卫星)运动的情况,求出行星(或卫星)的相信加速度,而向心力是由万有引力提供的,这样,列出方程即可求得中心天体(太阳或行星)的质量。
        设M是太阳的质量,m是某个行星的质量,r是行星与太阳间的距离,ω是行星公转的角速度。行星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供:
            GMm/r2=mrω2
        角速度不能直接测出:ω=2π/T
        太阳质量:M=4π2r3/GT2
    结论:设环绕中心天体运动的行星(或卫星)的轨道半径为r,周期为T,则中心天体的质量为4π2r3/GT2
    基本思路:
        (1).根据围绕中心天体运行的运动天体的运动情况,求出运动天体所需的向心力。
        (2).根据万有引力定律求出万有引力。
        (3).利用万有引力提供向心力列出方程,计算出中心天体的质量。
    注:在此求不出运动天体本身的质量
    提出问题:如何求中心天体的密度ρ?数学公式提示:球的体积V=4/3πR3
        同样的道理,如果已知卫星绕行星运动的周期和卫星与行星间的距离,也可以算出行星的质量。目前,观测人造卫星的运动,是测量地球质量的重要方法之一。
    例:已知月亮绕地球运转周期T=30天和月地间距离r=38万公里,计算地球质量?
        2.发现未知天体

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