萬(wàn)有引力理論的成就_PPT課件

1、第六章第六章 萬(wàn)有引力與航天萬(wàn)有引力與航天1、內(nèi)容：、內(nèi)容： 自然界中自然界中任何兩個(gè)物體任何兩個(gè)物體都相互吸都相互吸引，引力的大小與物體的引，引力的大小與物體的質(zhì)量質(zhì)量m1和和m2的乘積的乘積成成正比正比，與它們之間，與它們之間距離距離r的二次方的二次方成成反比反比。221rmmGF 2、公式：、公式：r：質(zhì)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)(球心球心)間的距離間的距離引力常量：引力常量：G=6.671011 Nm2/kg23、條件、條件: : 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)或或均質(zhì)球體均質(zhì)球體m2m1FFr“稱量地球的質(zhì)量稱量地球的質(zhì)量”已知：已知：地球的半徑地球的半徑R地球表面重力加速度地球表面重力加速度g卡文迪許已測(cè)出的引力常量卡文

2、迪許已測(cè)出的引力常量G物體在天體表面附近受到的物體在天體表面附近受到的重力重力等于等于萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力2GMgR黃金代換：2GMmmgRg-天體表面的重力加速度天體表面的重力加速度R-天體的半徑天體的半徑2gRMG計(jì)算中心天體的質(zhì)量計(jì)算中心天體的質(zhì)量M分析：分析：1.1.將行星的運(yùn)動(dòng)看成是將行星的運(yùn)動(dòng)看成是 勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2.萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力提供提供向心力向心力 F引引=Fn.rTmrMmG2222 324 rMGT22222()MmvGmammrmrrrT 向請(qǐng)請(qǐng)閱讀課本閱讀課本“發(fā)現(xiàn)未知天體發(fā)現(xiàn)未知天體”，三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體背景：背景： 1781年由英國(guó)物理學(xué)家威

3、廉赫歇年由英國(guó)物理學(xué)家威廉赫歇爾發(fā)現(xiàn)了爾發(fā)現(xiàn)了天王星天王星，但人們觀測(cè)到的天王，但人們觀測(cè)到的天王星的運(yùn)行軌跡與萬(wàn)有引力定律推測(cè)的結(jié)星的運(yùn)行軌跡與萬(wàn)有引力定律推測(cè)的結(jié)果有一些誤差果有一些誤差 三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體 海王星海王星的軌道由的軌道由英國(guó)的劍橋大學(xué)的學(xué)英國(guó)的劍橋大學(xué)的學(xué)生亞當(dāng)斯和法國(guó)年輕生亞當(dāng)斯和法國(guó)年輕的天文愛好者勒維耶的天文愛好者勒維耶各自獨(dú)立計(jì)算出來(lái)。各自獨(dú)立計(jì)算出來(lái)。1846年年9月月23日晚，日晚，由德國(guó)的伽勒在勒維由德國(guó)的伽勒在勒維耶預(yù)言的位置附近發(fā)耶預(yù)言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星現(xiàn)了這顆行星,人們?nèi)藗兎Q其為稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星的行星” 。海王星三、

4、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體 海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的不一致于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一不一致于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新星的存在顆新星的存在 在預(yù)言提出之后，在預(yù)言提出之后，1930年年3月月14日日，湯博發(fā)現(xiàn)了這顆，湯博發(fā)現(xiàn)了這顆新星新星冥王星冥王星三、發(fā)現(xiàn)未知天體三、發(fā)現(xiàn)未知天體兩兩種種基基本本方方法法1、重力、重力等于等于萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力2RMmGmg GgRM22GMgR黃金代換：2、萬(wàn)有引力提供向心力、萬(wàn)有引力提供向心力22222()MmvGmammrmrrrT 向2324rMG T

5、國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)24日投票決定，不再將傳統(tǒng)九大行星之一的冥王星視為行星，而將其列入“矮行星”。許多人感到不解，為什么從兒時(shí)起就一直熟知的太陽(yáng)系“九大行星”概念如今要被重新定義，而冥王星又因何被“降級(jí)”？“行星”這個(gè)說(shuō)法起源于希臘語(yǔ)，原意指太陽(yáng)系中的“漫游者”。近千年來(lái)，人們一直認(rèn)為水星、金星、地球、火星、木星和土星是太陽(yáng)系中的標(biāo)準(zhǔn)行星。19世紀(jì)后，天文學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了天王星、海王星和冥王星，使太陽(yáng)系的“行星”變成了9顆。此后，“九大行星”成為家喻戶曉的說(shuō)法。不過(guò)，新的天文發(fā)現(xiàn)不斷使“九大行星”的傳統(tǒng)觀念受到質(zhì)疑。天文學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)冥王星與太陽(yáng)系其他行星的一些不同之處。冥王星所處的軌道在海王星之

6、外，屬于太陽(yáng)系外圍的柯伊伯帶，這個(gè)區(qū)域一直是太陽(yáng)系小行星和彗星誕生的地方。20世紀(jì)90年代以來(lái)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶有更多圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的大天體。比如，美國(guó)天文學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的“2003UB313”，就是一個(gè)直徑和質(zhì)量都超過(guò)冥王星的天體。布朗等人的發(fā)現(xiàn)使傳統(tǒng)行星定義遭遇巨大挑戰(zhàn)。國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)通過(guò)的新行星定義，意在彌合傳統(tǒng)的行星概念與新發(fā)現(xiàn)的差距。大會(huì)通過(guò)的決議規(guī)定，“行星”指的是圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、能夠清除其軌道附近其他物體的天體。在太陽(yáng)系傳統(tǒng)的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合這些要求。冥王星由于其軌道與海王星的軌道相交，不符合新的行星定義，因此被自動(dòng)降級(jí)為“矮行星”。冥王星為什么會(huì)被冥王星為什么會(huì)被“降級(jí)降級(jí)”？雙星系統(tǒng)雙星系統(tǒng)如圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B 兩者中