Движение искусственных спутников Земли и космических аппаратов

Содержание

Слайд 2

Сегодня на уроке

Сегодня на уроке

Слайд 3

Любые два тела притягивают друг друга силами, прямо пропорциональными произведению масс

Любые два тела притягивают друг друга силами, прямо пропорциональными произведению масс

этих тел и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними.

И. Ньютон

Закон всемирного тяготения

 

Слайд 4

Иоганн Кеплер 1571—1630 Первый закон Кеплера (1605): все планеты движутся по

Иоганн Кеплер
1571—1630

Первый закон Кеплера (1605):
все планеты движутся по эллиптическим орбитам, в одном

из фокусов которых находится Солнце.

Второй закон Кеплера (1602):
радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равновеликие площади.

Третий закон Кеплера (1618):
квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит:

 

Слайд 5

И. Кеплер Движение одного небесного тела в поле тяготения другого небесного

И. Кеплер

Движение одного небесного тела в поле тяготения другого небесного тела

происходит по одному из конических сечений.

Первый обобщённый закон Кеплера

Слайд 6

Квадраты сидерических периодов спутников, умноженные на сумму масс главного тела и

Квадраты сидерических периодов спутников, умноженные на сумму масс главного тела и

спутника, относятся как кубы больших полуосей орбит спутников.

И. Кеплер

Третий обобщённый закон Кеплера

 

Слайд 7

Слайд 8

Искусственные спутники планет — космические аппараты, созданные людьми, которые позволяют наблюдать

Искусственные спутники планет —
космические аппараты, созданные людьми, которые позволяют наблюдать за

планетой, около которой они вращаются, а также другими астрономическими объектами из космоса.

Движение ИСЗ и КА

Слайд 9

Слайд 10

Движение ИСЗ и КА И. Ньютон

Движение ИСЗ и КА

И. Ньютон

Слайд 11

Движение ИСЗ и КА И. Ньютон

Движение ИСЗ и КА

И. Ньютон

Слайд 12

Движение ИСЗ и КА И. Ньютон

Движение ИСЗ и КА

И. Ньютон

Слайд 13

Движение ИСЗ и КА И. Ньютон

Движение ИСЗ и КА

И. Ньютон

Слайд 14

Движение ИСЗ и КА Спутник движется как свободно падающее тело с

Движение ИСЗ и КА

Спутник движется как свободно падающее тело с ускорением

свободного падения.

Искусственным спутником Земли может стать любое тело произвольной массы.

 

 

 

 

Слайд 15

Движение ИСЗ и КА Скорость, при достижении которой космический аппарат, запускаемый

Движение ИСЗ и КА

 

 

 

 

Скорость, при достижении которой космический аппарат, запускаемый с

Земли, может стать её искусственным спутником, называется первой космической скоростью.

 

Слайд 16

Движение ИСЗ и КА Скорость, при достижении которой космический аппарат, запускаемый

Движение ИСЗ и КА

 

 

 

 

Скорость, при достижении которой космический аппарат, запускаемый с

Земли, может стать её искусственным спутником, называется первой космической скоростью.

 

Слайд 17

Движение ИСЗ и КА 2-й закон Ньютона: Закон всемирного тяготения: Центростремительное

Движение ИСЗ и КА

 

 

 

 

 

2-й закон Ньютона:

 

Закон всемирного тяготения:

 

Центростремительное ускорение:

 

Тогда

 

 

1-я космическая скорость:

 

 

 

Ускорение

свободного падения:

 

 

Слайд 18

Движение ИСЗ и КА 1-я космическая скорость: Вблизи поверхности Земли:

Движение ИСЗ и КА

 

 

 

 

 

1-я космическая скорость:

 

 

 

 

 

 

Вблизи поверхности Земли:

 

 

Слайд 19

Движение ИСЗ и КА Первая космическая скорость: Почему спутник не падает на поверхность планеты?

Движение ИСЗ и КА

Первая космическая скорость:

 

 

Почему спутник не падает на поверхность

планеты?
Слайд 20

Движение ИСЗ и КА Пусть Тогда 5 м 8000 м

Движение ИСЗ и КА

Пусть

 

 

Тогда

 

 

5 м

8000 м

Слайд 21

Слайд 22

 

 

Слайд 23

Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, советский космический аппарат, запущенный на

Спутник-1 —
первый искусственный спутник Земли, советский космический аппарат, запущенный на орбиту
4

октября 1957 года.

С. П. Королёв

Движение ИСЗ и КА

Слайд 24

Слайд 25

Движение ИСЗ и КА Скорость, при достижении которой космический аппарат, запускаемый

Движение ИСЗ и КА

Скорость, при достижении которой космический аппарат, запускаемый с

Земли, может преодолеть земное притяжение и осуществить полёт к другим планетам Солнечной системы, называется второй космической скоростью.

 

 

 

Слайд 26

Движение ИСЗ и КА

Движение ИСЗ и КА

Слайд 27

Движение ИСЗ и КА Третья космическая скорость: Орбитальная скорость Земли: Третья космическая скорость для Земли:

Движение ИСЗ и КА

Третья космическая скорость:

 

 

Орбитальная скорость Земли:

 

 

Третья космическая скорость для

Земли:
Слайд 28

Движение ИСЗ и КА

Движение ИСЗ и КА

Слайд 29

Задача 1. Определите первую и вторую космические скорости для Луны. РЕШЕНИЕ

Задача 1. Определите первую и вторую космические скорости для Луны.

 

РЕШЕНИЕ

ДАНО

 

Первая космическая

скорость:

 

 

 

 

 

 

Вторая космическая скорость:

 

 

 

Слайд 30

Спутник-1 — первый искусственный спутник Земли, запущенный на орбиту 4 октября

Спутник-1 —
первый искусственный спутник Земли, запущенный на орбиту
4 октября 1957 года.

С.

П. Королёв

Движение ИСЗ и КА

Слайд 31

Исаак Ньютон 1643—1727

Исаак Ньютон
1643—1727

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Марсоход Curiosity

Марсоход Curiosity

Слайд 37

Траектория полёта на Луну

Траектория полёта на Луну

Слайд 38

Движение ИСЗ и КА Необходимые условия для запуска космического аппарата: 1)

Движение ИСЗ и КА

Необходимые условия для запуска космического аппарата:

1) геоцентрическая скорость

КА должна превышать 2-ю космическую скорость;

2) гелиоцентрическая орбита аппарата должна пересекаться с орбитой данной планеты;

3) орбита КА должна быть наиболее оптимальной с точки зрения сроков полёта, затрат топлива и т. д.

Слайд 39

Движение ИСЗ и КА Энергетически оптимальные орбиты — орбиты, которые соответствуют

Движение ИСЗ и КА

Энергетически оптимальные орбиты —
орбиты, которые соответствуют наименьшей геоцентрической

скорости космических аппаратов в момент достижения границы сферы действия Земли.
Слайд 40

Движение ИСЗ и КА Энергетически оптимальные орбиты— орбиты, которые соответствуют наименьшей

Движение ИСЗ и КА

Энергетически оптимальные орбиты—
орбиты, которые соответствуют наименьшей геоцентрической скорости

космических аппаратов в момент достижения границы сферы действия Земли.

Полуэллиптическая (гомановская) орбита

Слайд 41

Вальтер Гоман 1880—1945 Полуэллиптическая (гомановская) орбита

Вальтер Гоман
1880—1945

Полуэллиптическая (гомановская) орбита

Слайд 42

Задача 2. Определите среднее время полёта на Марс, если его большая

Задача 2. Определите среднее время полёта на Марс, если его большая

полуось равна 1,52 а. е.

 

РЕШЕНИЕ

ДАНО

ОТВЕТ: среднее время полёта на Марс составит 259 суток.

 

Большая полуось спутника:

 

 

 

Третий закон Кеплера:

 

 

 

Время полёта на Марс:

 

 

 

 

 

 

Слайд 43

Космический корабль «Союз»

Космический корабль «Союз»

Слайд 44

Космический аппарат «Кассини-Гюйгенс»

Космический аппарат «Кассини-Гюйгенс»

Слайд 45

Первые фотографии поверхности Венеры, сделанные космическим аппаратом «Венера-7»

Первые фотографии поверхности Венеры, сделанные космическим аппаратом «Венера-7»