Движение планет и искусственных спутников Земли

Цель урока Научиться рассчитывать орбитальную скорость спутников Научиться рассчитывать орбитальную скорость спутников Выяснить роль сил тяготения в эволюции вселенной Выяснить роль сил тяготения в эволюции вселенной

Цели воспитательные: 1. Познакомить с историей развития космонавтики 2. Способствовать развитию интереса учащихся к физике, математике и истории этих наук 1. Познакомить с историей развития космонавтики 2. Способствовать развитию интереса учащихся к физике, математике и истории этих наук

План урока 1. Расчёт орбитальной скорости спутников. 1. Расчёт орбитальной скорости спутников. 2. Роль сил тяготения в эволюции вселенной 2. Роль сил тяготения в эволюции вселенной 3. Закон всемирного тяготения и объяснение некоторых явлений природы. 3. Закон всемирного тяготения и объяснение некоторых явлений природы.

Схема запуска искусственного спутника Земли предложенная Ньютоном. На очень высокой горе установили огромную пушку и стреляют из неё в горизонтальном направлении. Вследствие притяжения к Земле траектория будет искривляться. Но чем больше скорость снаряда, тем дальше он летит. И при некоторой достаточно большой скорости снаряд будет лететь вдоль поверхности Земли, двигаясь по окружности. Таким образом, снаряд станет исз На очень высокой горе установили огромную пушку и стреляют из неё в горизонтальном направлении. Вследствие притяжения к Земле траектория будет искривляться. Но чем больше скорость снаряда, тем дальше он летит. И при некоторой достаточно большой скорости снаряд будет лететь вдоль поверхности Земли, двигаясь по окружности. Таким образом, снаряд станет исз

Условия движения ИСЗ Ньютон приходит к выводу Ньютон приходит к выводу Отсутствие сопротивления. Отсутствие сопротивления. Очень большая скорость. Очень большая скорость.

Движение спутника является примером свободного падения. Но! Но! Спутник не падает на Землю. Спутник не падает на Землю. ПОЧЕМУ? ПОЧЕМУ?

Обладает большой скоростью направленной по касательной к окружности, по которой он движется. Обладает большой скоростью направленной по касательной к окружности, по которой он движется.

Тогда тело будет двигаться на постоянном расстоянии h от поверхности Земли, т.е по окружности радиусом Rз + h Тогда тело будет двигаться на постоянном расстоянии h от поверхности Земли, т.е по окружности радиусом Rз + h

Вывод: Вывод: Чтобы тело стало ИСЗ, его нужно вывести за пределы Земной атмосферы и придать ему определённую скорость направленную по касательной к окружности, по которой он будет двигаться Чтобы тело стало ИСЗ, его нужно вывести за пределы Земной атмосферы и придать ему определённую скорость направленную по касательной к окружности, по которой он будет двигаться

Рассчитаем эту скорость. Рассчитаем эту скорость.

Первая космическая скорость 7,8 км/с 7,8 км/с

Вид траектории Космического аппарата в зависимости от его начальной скорости.

Вторая космическая скорость 11.2 км/с 11.2 км/с

Первый спутник Земли 4 октября 1957 г весь мир стал свидетелем выдающегося события - в СССР был осуществлён успешный запуск первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 г весь мир стал свидетелем выдающегося события - в СССР был осуществлён успешный запуск первого искусственного спутника Земли

Характеристики спутника Спутник имеет форму шара Спутник имеет форму шара Диаметр 58 см Диаметр 58 см Масса 83,6 кг Масса 83,6 кг

Первый спутник земли Спутник двигался на высоте 900 км над поверхностью Земли. Спутник двигался на высоте 900 км над поверхностью Земли. Время одного полного оборота 1 час 35 минут Время одного полного оборота 1 час 35 минут

Роль тяготения в эволюции вселенной На небе можно увидеть около 3000 звёзд. Все они составляют небольшую часть гигантской звёздной системы называемой На небе можно увидеть около 3000 звёзд. Все они составляют небольшую часть гигантской звёздной системы называемой

Наша галактика Наша галактика Наша галактика Наша галактика

Примерно 250 миллиардов звёзд Плоский диск диаметром около 100 световых лет примерно около 9,5 триллионов км. Примерно 250 миллиардов звёзд Плоский диск диаметром около 100 световых лет примерно около 9,5 триллионов км. Ширина эллипсоида Ширина эллипсоида – утолщение в центре – утолщение в центре Млечного пути 13 тыс. св. лет Млечного пути 13 тыс. св. лет Диаметр – 26 тыс. св. лет Диаметр – 26 тыс. св. лет

Гравитационное притяжение не позволяет этим звездам рассеяться в пространстве. Гравитационное притяжение не позволяет этим звездам рассеяться в пространстве.

Под действием сил гравитации огромные массы вещества сжимаются и разогреваются до такой степени, что начинаются ядерные реакции. Вещество превращается в звезду и начинает испускать свет. Так что, несмотря на свою «слабость», зажигают звёзды именно силы тяготения. Под действием сил гравитации огромные массы вещества сжимаются и разогреваются до такой степени, что начинаются ядерные реакции. Вещество превращается в звезду и начинает испускать свет. Так что, несмотря на свою «слабость», зажигают звёзды именно силы тяготения.

Образование звезды

Обратим внимание, на шаровое звёздное скопление. Обратим внимание, на шаровое звёздное скопление. Тяготение собрало в этом скоплении тысяч звезд. Ричард Фейман, лауреат Нобелевской премии по физике за 1965 г., сказал, что «нужно быть лишенным воображения чтобы не видеть здесь работы тяготения».

Шаровые скопления в основном видны в направлении созвездий Скорпиона, Змееносца и Стрельца

Молчаливая красота звёзд становится ближе лишь при взгляде в окуляр мощного телескопа. Газовые туманности, подсвеченные звёздами, кажутся нам картинами всемогущего художника, диковинной небесной живописью. Крабовидная туманность Туманность Лицо Клоуна

Во второй половине ХУШ-го века английский ученый Мичелл предположил, что масса звезды может быть настолько большой, что из-за огромной силы притяжения к ней эту звезду не сможет покинуть даже луч света. В таком случае эта звезда становится невидимой. По этой причине в ХХ-м веке такие космические объекты звали «черными дырами». Во второй половине ХУШ-го века английский ученый Мичелл предположил, что масса звезды может быть настолько большой, что из-за огромной силы притяжения к ней эту звезду не сможет покинуть даже луч света. В таком случае эта звезда становится невидимой. По этой причине в ХХ-м веке такие космические объекты звали «черными дырами».

Чёрная дыра

Выяснилось, что черная дыра должна все- таки обнаружь себя - - например, по гравитационному взаимодействию с окружающими звездами. Астрономами было найдено несколько весьма вероятных кандидатов в «черные дыры». Большинство из них находятся в нашей Галактике. Выяснилось, что черная дыра должна все- таки обнаружь себя - - например, по гравитационному взаимодействию с окружающими звездами. Астрономами было найдено несколько весьма вероятных кандидатов в «черные дыры». Большинство из них находятся в нашей Галактике. Черная дыра поглощает любое вещество, оказавшееся в достаточной близости от нее. Поэтому казалось вероятным, что все вещество во Вселенной со временем окажется внутри чёрных дыр Черная дыра поглощает любое вещество, оказавшееся в достаточной близости от нее. Поэтому казалось вероятным, что все вещество во Вселенной со временем окажется внутри чёрных дыр

В своем вращении черная дыра увлекает за собой окружающее пространство

Самая большая чёрная дыра звездного типа

Закон всемирного тяготения и объяснение некоторых явлений природы. Открытие закона всемирного тяготения позволило понять строение Солнечной системы, определить массы планет Солнца, Открытие закона всемирного тяготения позволило понять строение Солнечной системы, определить массы планет Солнца,

Предсказать существование не видимых невооруженным глазом планет, объяснить многие явления природы, например такие, как приливы и отливы в морях и океанах. Предсказать существование не видимых невооруженным глазом планет, объяснить многие явления природы, например такие, как приливы и отливы в морях и океанах. Этот закон позволил ответить на вопросы: почему Земля, планеты и Солнце несколько сплюснуты у полюсов? Почему у некоторых планет атмосфера, в частности у Земли, а у других планет нет? Казалась бы, это не связанные между собой вопросы. Однако в их основе лежит одна причина Этот закон позволил ответить на вопросы: почему Земля, планеты и Солнце несколько сплюснуты у полюсов? Почему у некоторых планет атмосфера, в частности у Земли, а у других планет нет? Казалась бы, это не связанные между собой вопросы. Однако в их основе лежит одна причина

Приливы, которые мы наблюдаем на Земле, происходят большей частью под воздействием Луны, Солнце оказывает только небольшое воздействие на эти процессы. Приливные процессы являются причиной постепенного удаления Луны от Земли, которое вызвано потерей углового момента в системе Земля – Луна. Расстояние между Землей и Луной увеличивается на 3.8 метра каждое столетие. Также, эти процессы отвечают за постепенное замедление вращения Земли вокруг своей оси, которое увеличивает продолжительность земных суток на секунды в столетие. Приливы, которые мы наблюдаем на Земле, происходят большей частью под воздействием Луны, Солнце оказывает только небольшое воздействие на эти процессы. Приливные процессы являются причиной постепенного удаления Луны от Земли, которое вызвано потерей углового момента в системе Земля – Луна. Расстояние между Землей и Луной увеличивается на 3.8 метра каждое столетие. Также, эти процессы отвечают за постепенное замедление вращения Земли вокруг своей оси, которое увеличивает продолжительность земных суток на секунды в столетие.

Ракета и спутник над Землёй

Космический объект над Землёй

Спасибо