Тема: Законы Кеплера. Определение масс небесных тел
Цель занятия: Освоить методику решения задач, используя законы движения планет.
Теоретические сведения
При решении задач неизвестное движение сравнивается с уже известным путём применения законов Кеплера и формул синодического периода обращения.
Первый закон Кеплера. Все планеты движутся по эллипсам, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Первый закон Кеплера
Второй закон Кеплера. Радиус-вектор планеты описывает в равные времена равные площади.
Второй закон Кеплера
Третий закон Кеплера. Квадраты времен обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит:
Третий закон Кеплера
Для определения масс небесных тел применяют обобщённый третий закон Кеплера с учётом сил всемирного тяготения:
Обобщённый третий закон Кеплера,
где М1 и М2 -массы каких-либо небесных тел, а m1 и m2 - соответственно массы их спутников.
Обобщённый третий закон Кеплера применим и к другим системам, например, к движению планеты вокруг Солнца и спутника вокруг планеты. Для этого сравнивают движение Луны вокруг Земли с движением спутника вокруг той планеты, массу которой определяют, и при этом массами спутников в сравнении с массой центрального тела пренебрегают. При этом в исходной формуле индекс надо отнести к движению Луны вокруг Земли массой , а индекс 2 –к движению любого спутника вокруг планеты массой . Тогда масса планеты вычисляется по формуле:
Обобщённый третий закон Кеплера,
где Тл и αл- период и большая полуось орбиты спутника планеты , М⊕ -масса Земли.
Формулы, определяющие соотношение между сидерическим (звёздным) Т и синодическим периодами S планеты и периодом обращения Земли , выраженными в годах или сутках,
а) для внешней планеты формула имеет вид:
б) для внутренней планеты:
Выполнение работы
Задание 1. За какое время Марс, находящийся от Солнца примерно в полтора раза, чем Земля, совершает полный оборот вокруг Солнца?
Задание 2. Вычислить массу Юпитера, зная, что его спутник Ио совершает оборот вокруг планеты за 1,77 суток, а большая полуось его орбиты – 422 тыс. км
Задание 3. Противостояния некоторой планеты повторяются через 2 года. Чему равна большая полуось её орбиты?
Задание 4. Определите массу планеты Уран (в массах Земли), если известно, что спутник Урана Титания обращается вокруг него с периодом 8,7 сут. на среднем расстоянии 438 тыс. км. для луны эти величины равны соответственно 27,3 сут. и 384 тыс. км.
Задание 5. Марс дальше от Солнца, чем Земля, в 1.5 раза. Какова продолжительность года на Марсе? Орбиты планет считать круговыми.
Задание 6. Синодический период планеты 500 суток. Определите большую полуось её орбиты и звёздный (сидерический) период обращения.
Задание 7. Определить период обращения астероида Белоруссия если большая полуось его орбиты а=2,4 а.е.
Задание 8. Звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца Т=12 лет. Каково среднее расстояние от Юпитера до Солнца?
Примеры решения задач 1-4
Задание 1. За какое время Марс, находящийся от Солнца примерно в полтора раза, чем Земля, совершает полный оборот вокруг Солнца?
За какое время Марс, находящийся от Солнца примерно в полтора раза, чем Земля, совершает полный оборот вокруг Солнца?
Задание 2. Вычислить массу Юпитера, зная, что его спутник Ио совершает оборот вокруг планеты за 1,77 суток, а большая полуось его орбиты – 422 тыс. км
Вычислить массу Юпитера, зная, что его спутник Ио совершает оборот вокруг планеты за 1,77 суток, а большая полуось его орбиты – 422 тыс. км
Задание 3. Противостояния некоторой планеты повторяются через 2 года. Чему равна большая полуось её орбиты?
Противостояния некоторой планеты повторяются через 2 года. Чему равна большая полуось её орбиты?
Задание 4. Определите массу планеты Уран (в массах Земли), если известно, что спутник Урана Титания обращается вокруг него с периодом 8,7 сут. на среднем расстоянии 438 тыс. км. для луны эти величины равны соответственно 27,3 сут. и 384 тыс. км.
Определите массу планеты Уран (в массах Земли), если известно, что спутник Урана Титания обращается вокруг него с периодом 8,7 сут. на среднем расстоянии 438 тыс. км. для луны эти величины равны соответственно 27,3 сут. и 384 тыс. км.
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
По двум группы тел построить третий вид
основні фактори виробництва в маржинальній теорії:
природні ресурси; праця; капітал; підприємництво; науково-технічний фактор.природний фактор
у природному факторі втілюються природні умови, в яких протікають виробничі процеси. як джерела сировини і енергії, корисні копалини, земля, вода, повітря, рослинний і тваринний світ. будучи фактором виробництва, природне середовище дозволяє використовувати при виготовленні продукту природні багатства, що слугують сировинним матеріалом. все різноманіття матеріальних продуктів виробляється на основі такої сировини.
енергетичною основою виробництва служать земля і сонце. одночасно планета стає виробничим майданчиком, на якій можна побачити засоби виробництва, де трудяться працівники.
одним з найбільш унікальних ресурсів в даний час стала земля, адже її пропозиція обмежена. цей вид матеріальних умов виробництва являє собою територію, де є природні ресурси і корисні копалини. корисність земельного ресурсу оцінюється її здатністю бути придатною до проведення землеробських робіт і до біологічного відтворення.
природний фактор виступає в тріаді як пасивного компонента. однак в ході перетворень об’єкти природи переходять в основні засоби виробництва і поступово знаходять активну роль. у деяких факторних економічних моделях природний фактор враховується в неявній формі, що аж ніяк не зменшує ступінь його впливу на виробничі процеси.
трудовий фактор
праця представлена в ряді чинників виробництва в якості елемента, який покликаний ініціювати виробничий процес. дана категорія представлена працею працівників, які безпосередньо беруть участь у створенні благ. у понятті «праця» при цьому втілюється різноманітне число видів діяльності, яка спрямовує виробництво і є його на всіх етапах. праця складається в безпосередній участі людини в перетворенні ресурсів (енергії, речовини, інформації). люди вносять вклад в процес виробництва, витрачаючи фізичні та розумові зусилля. свою працю привносять в виробничий процес всі його учасники, кожна форма праці в кінцевому підсумку впливає на результат.
у макроекономічних моделях, які використовують ресурсний підхід, при розгляді основних факторів виробництва часто виділяють не працю як таку, а трудові ресурси, тобто працездатне населення або загальну чисельність тих, хто зайнятий у виробничій діяльності. важливо розуміти, що трудовий фактор проявляється в тому числі і в якості праці, в його ефективності, у трудовій віддачі.
праця – найбільш важлива економічна категорія, оскільки її витрати визначають ефективність усталеною організації виробництва. через трудову діяльність людина активно впливає на предмет праці. інтенсивність трудового процесу впливає на трудомісткість і кількість часу, що витрачається на виготовлення продукту. ці дані дозволяють виявити проблеми, з якою стикається виробництво.
кількість робочої сили визначає інші економічні категорії – рівень безробіття і зайнятість. структура робочої сили включає в себе всіх людей, що так чи інакше беруть участь у виробництві відповідно до своїх трудових навичок. людська діяльність має особливість: робоча сила формується роками, вона вимагає безперервного відновлення. для успішної трудової діяльності працівник повинен підтримувати корисні навички і завжди бути в потрібній фізичній формі.
вот ссылка на сайт, там остальная информация на эту тему-