Bài 2 trang 192 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao

Từ định luật III Kê-ple, hãy suy ra hệ quả: Bình phương của vận tốc của một hành tinh tại vị trí trên quỹ đạo thì tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ hành tinh đó đến Mặt Trời.

Đề bài

Từ định luật III Kê-ple, hãy suy ra hệ quả: Bình phương của vận tốc của một hành tinh tại vị trí trên quỹ đạo thì tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ hành tinh đó đến Mặt Trời.

\({{{R_1}} \over {{R_2}}} = {{v_2^2} \over {v_1^2}}\)

Kết quả này phù hợp với nội dung định luật II Kê-ple. Nó có mâu thuẫn với công thức \(v=\omega .r\) chuyển động tròn hay không?

Lời giải chi tiết

\(\eqalign{ & {{r_1^3} \over {T_1^2}} = {{r_2^3} \over {T_2^2}} \Leftrightarrow {{r_1^3} \over {{{4{\pi ^2}r_1^2} \over {v_1^2}}}} = {{r_2^3} \over {{{4{\pi ^2}r_2^2} \over {v_2^2}}}} \cr & \Leftrightarrow {r_1}v_1^2 = {r_2}v_2^2 \cr & \Leftrightarrow {{{r_1}} \over {{r_2}}} = {{v_2^2} \over {v_1^2}} \cr} \)

Công thức :\({{{r_1}} \over {{r_2}}} = {{v_2^2} \over {v_1^2}}\) hay \({r_1}v_1^2 = {r_2}v_2^2\)

\( \Leftrightarrow \)Với chuyển động của một hành tinh quanh Mặt Trời thì tích:

\(r{v^2} = \) hằng số (1)

Còn công thức \(v=\omega .r\) là liên hệ giữa ba đại lượng không thay đổi của một chuyển động tròn đều, nó có thể viết thành:

\(r{v^2} = {\omega ^2}{r^3}\) hay \(r{v^2}\) là hằng số (2).

Từ (1) và (2) ta thấy hai công thức không mâu thuẫn với nhau, (2) chỉ là trường hợp riêng của (1) mà thôi.

Loigiaihay.com

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

3.8 trên 6 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 3 trang 192 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao
Tìm khối lượng của Trái Đất, biết khoảng cách Trái Đất-Mặt Trăng r=384000km và chu kì quay của Mặt Trăng quanh Trái Đất T=27,5 ngày.
Bài 1 trang 192 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao
Trong hệ quy chiếu nhật tâm, tâm của Trái Đất khi quay quanh Mặt Trời vẽ một quỹ đạo gần có bán kính trung bình bằng 150 triệu km.
Câu C2 trang 189 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao
Mặt Trăng là một vệ tinh của Trái Đất. Hãy thiết lập công thức tính khối lượng của Trái Đất từ bán kính quỹ đạo (coi là tròn) của Mặt Trăng và chu kì quay của Mặt Trăng quanh Trái Đất.
Câu C1 trang 188 SGK Vật lý lớp 10 nâng cao
Từ định nghĩa II Kê-ple, hãy suy nghĩ ra hệ quả : Khi đi gần Mặt Trời, hành tinh có tốc độ lớn; khi đi xa Mặt Trời, hành tinh có tốc độ nhỏ.