- 高一物理天体运动公式
高一物理天体运动公式有:
1. 开普勒第三定律:R3/T2=k,其中R是椭圆半长轴,T是周期;
2. 万有引力定律:F=G(m1m2/r2),其中F是天体间引力,G是万有引力常数,m1和m2是天体质量;
3. 天体质量:M=R3H,其中M是天体质量,R是环绕半径,H是天体密度;
4. 天体表面重力加速度:g=GM/(R+H)2;
5. 天体半径和体积:R3=G(M/g),V=4/3πR3H;
6. 卫星线速度、角速度、周期的关系:v=ωr=ωT,v(线速度)=ω(角速度)×r(半径),ω(角速度)×t(时间)=T(周期);
7. 变轨问题:v1>v2时,增大v1,轨道半径增大;减小v2,轨道半径减小。
以上就是高一物理天体运动的主要公式。需要注意的是,这些公式只是基础内容,实际应用中可能需要根据具体问题情况进行相应的变形或扩展。
相关例题:
例题:
已知地球质量为M,半径为R,地球表面重力加速度为g,求同步卫星离地高度。
【分析】
根据万有引力提供向心力,列出等式求解同步卫星离地高度。
【解答】
设同步卫星离地高度为h,根据万有引力提供向心力有:
$Gfrac{Mm}{(R + h)^{2}} = mfrac{4pi^{2}}{T^{2}}(R + h)$
又因为$mg = Gfrac{Mm}{R^{2}}$
联立以上两式可得:$h = 3frac{gR^{2}T^{2}}{4pi^{2}} - R$
【说明】
本题考查了万有引力定律在天体运动中的应用,属于基础题。解题时要注意公式的适用条件,同时注意向心力的来源。
【注】本题中同步卫星的周期与地球自转周期相同,即$T = 24h$。同时要注意题目中给出的已知量是否足够求解。如果已知地球表面的重力加速度和半径,那么可以直接使用公式求解同步卫星离地高度。如果已知地球的质量和半径,那么需要使用其他方法求解同步卫星离地高度。
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