物理天体运动的基本公式
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高中天体物理公式总结高中天体物理公式1. 开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R: 轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2. 万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11Nm2/kg2 ,方向在它们的连线上)3. 天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R{2R: 天体半径(m) , M 天体质量(kg) }4. 卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5. 第一(二、三)宇宙速度V仁(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6. 地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r 地+h)/T2{h≈36000km ,h: 距地球表面的高度,r 地: 地球的半径}强调:(1) 天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 向=F 万; (2) 应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3) 地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4) 卫星轨道半径变小时, 势能变小、动能变大、速度变大、周期变小;(5) 地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s 。
高中物理易错知识点1. 受力分析,往往漏“力”百出对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法”与“隔离法”两种。
对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终,如力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),电场中的电场力(库仑力)、磁场中的洛伦兹力(安培力)等。
在受力分析中,最难的是受力方向的判别,最容易错的是受力分析往往漏掉某一个力。
在受力分析过程中,特别是在“力、电、磁”综合问题中,第一步就是受力分析,虽然解题思路正确,但考生往往就是因为分析漏掉一个力(甚至重力),就少了一个力做功,从而得出的答案与正确结果大相径庭,痛失整题分数。
物理天体公式天体物理学是物理学的一个分支,研究宇宙中的物质和现象。
在这个领域,我们可以利用物理学原理和数学方法来研究星系、星云、恒星、行星、黑洞等天体的运动、结构、物理特性以及宇宙的演化。
而物理天体公式则是这个领域中最基础、最重要的工具之一,它们帮助我们理解宇宙的运动和演化。
1. 开普勒定律开普勒定律是描述天体运动的经典定律之一,它是由约翰·开普勒在17世纪提出的。
开普勒定律包括三个部分:第一定律:行星绕太阳的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二定律:行星在其轨道上的运动速度是不断变化的,当它在轨道上的位置离太阳较远时,速度较慢,而当它靠近太阳时,速度会变快。
第三定律:行星绕太阳的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
这些定律的公式表达式分别是:第一定律:e = √(1 - b/a) (其中e为离心率,a和b分别为椭圆的长轴和短轴)第二定律:F = ma = GmM/r (其中F为引力,m和M分别为行星和太阳的质量,r为它们之间的距离)第三定律:T/a = 4π/G(M+m) (其中T为行星绕太阳一周的时间,a为轨道的半长轴,G为引力常数)2. 牛顿定律牛顿定律是描述天体运动的另一个经典定律,它是由艾萨克·牛顿在17世纪提出的。
牛顿定律包括三个部分:第一定律:物体在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动。
第二定律:物体所受合力等于其质量乘以加速度。
第三定律:任何两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这些定律的公式表达式分别是:第一定律:F = 0第二定律:F = ma第三定律:F = GmM/r3. 热力学定律热力学定律是描述宇宙中热力学现象的定律,它们被广泛应用于恒星和星系的研究中。
热力学定律包括四个部分:第一定律:能量守恒,能量可以转化为其他形式但不能被消失。
第二定律:热量从高温物体流向低温物体。
第三定律:温度为绝对零度时,所有物质的熵为零。
物理天体运动公式大全1. 位移公式:物体位移(Δx)= 速度(v)× 时间(t)+ ½加速度(a)× 时间(t)²2. 速度公式:平均速度(v)= 总位移(Δx)/ 总时间(Δt)3. 加速度公式:加速度(a)= (末速度(v2)- 初速度(v1))/ 时间(t)4. 万有引力公式:引力(F)= G × (物体1质量(m1)× 物体2质量(m2)/ 距离(r)²)5. 动能公式:动能(KE)= ½× 质量(m)× 速度²(v²)6. 势能公式:势能(PE)= 质量(m)× 重力加速度(g)× 高度(h)7. 力的等式:力(F)= 质量(m)× 加速度(a)8. 圆周运动公式:圆周运动速度(v)= 2 × π × 半径(r)/ 时间周期(T)9. 绕轴旋转公式:角速度(ω)= 角度(θ)/ 时间(t)10. 相对论质能方程:能量(E)= 质量(m)× 光速(c)²11. 像差公式:倒数物距(u)+ 倒数像距(v)= 光焦距(f)12. 平衡力公式:平衡力(F)= (重力(mg)+ 摩擦力(Ff))× sin θ13. 压强公式:压强(P)= 力(F)/ 面积(A)14. 质心公式:质心坐标X = Σ(mi × xi)/ Σmi15. 斯涅尔定律:入射角(i)和折射角(r)的正弦之比在两个介质中是常数(n)16. 卢瑟福散射公式:粒子散射角度(θ)= 2 × 式中常数× (电荷(q)× 电场强度(E)/ 粒子质量(m)× 速度(v)²)× sin(θ/2)。
一、圆周运动 1、线速度v= (定义式)= 2、角速度w= (定义式)= 3、周期T= = 4、向心加速度a n = = = 5、需要的向心力大小F= = = = = 二、天体运动 1、基本公式GMm/r 2= = = = 2、v= ;w= ;a= T= 3、星球表面:GMm/r=三、天体质量和密度估算(1)已知r 和v 求M 公式:M=已知r 、v 、R,求ρ=(2)已知r 和T 求M 公式:M=已知r 、T 、R,求ρ=(3)已知g 和R 求M 公式:M=已知g 、R,求ρ=一、圆周运动1、线速度v= (定义式)=2、角速度w= (定义式)=3、周期T= =4、向心加速度a n = = =5、需要的向心力大小F= = == =二、天体运动1、基本公式 GMm/r 2= = = =2、v= ;w= ;a=T=3、星球表面:GMm/r=三、天体质量和密度估算(1)已知r 和v 求M 公式: M=已知r 、v 、R,求ρ= (2)已知r 和T 求M 公式: M=已知r 、T 、R,求ρ=(3)已知g 和R 求M 公式:M=已知g 、R,求ρ=一、圆周运动 1、线速度v= (定义式)= 2、角速度w= (定义式)= 3、周期T= = 4、向心加速度a n = = = 5、需要的向心力大小F= = = = = 二、天体运动 1、基本公式GMm/r 2= = = = 2、v= ;w= ;a= T= 3、星球表面:GMm/r= 三、天体质量和密度估算(1)已知r 和v 求M 公式:M=已知r 、v 、R,求ρ=(2)已知r 和T 求M 公式:M=已知r 、T 、R,求ρ=(3)已知g 和R 求M 公式:M=已知g 、R,求ρ=一、圆周运动1、线速度v= (定义式)=2、角速度w= (定义式)=3、周期T= =4、向心加速度a n = = =5、需要的向心力大小F= = == =二、天体运动 1、基本公式 GMm/r 2= = = =2、v= ;w= ;a= T=3、星球表面:GMm/r= 三、天体质量和密度估算 (1)已知r 和v 求M 公式:M= 已知r 、v 、R,求ρ= (2)已知r 和T 求M 公式:M= 已知r 、T 、R,求ρ= (3)已知g 和R 求M 公式: M= 已知g 、R,求ρ=。
物理天体二级公式
1、开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行
星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=GMm/r^2 (M、m为两个物体的质量,就好比求地球与太阳之间的万有引力,M为太阳的质量,m为地球的质量)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π
(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=1
6.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s.。
4、2gr MG=5、222224 GM v rrr r Tπω===6、2 122 21 g r g r=二、注意事项1、当遇到椭圆轨道,唯一能使用的公式就是开普勒定律,也就是周期定律和面积定律。
2、椭圆近地点速度大,远地点速度小。
3、相同半径、半长轴,圆轨道比椭圆轨道能量高,所以从椭圆轨道跃迁到圆轨道需要加速。
4、相同半径、半短轴,圆轨道比椭圆轨道能量低,所以从椭圆轨道跃迁到圆轨道需要减速。
5、第一宇宙速度是人造卫星环绕地球的最大速度。
也是能使卫星进入近地圆形轨道的最小速度。
6、卫星或者星体环绕某中心做环绕运动的时候,不是不收引力,也不是受力平衡,只是受到的向心力由引力完全提供。
7、做匀速圆周运动时,线速度方向时刻在变,角速度方向不变,所以角速度不变(逆时针向上,顺时针向下),周期不变8、卡文迪许的扭秤实验测出了G的值。
9、海王星,冥王星是因为天王星的轨道异常所以被算出来的。
10、在做改变某个量使什么什么变成多少倍时,要注意改变的两个量是否可行,有没有牵连关系。
这是一种经典错误答案。
AB两个选项看似成立,但v和r如果要变是一起变得不可能一个变一个不变,所以错。
C对。
11、离中心星体越远,角速度越小,线速度越小,周期越长。
12、太阳对地球或者地球上某个东西的引力都远大于月亮。
13、注意开三定律中的k不是一个真正的像G一样的常量。
K的大小与中心星体质量有关。
14、同步卫星一定在赤道上空某个确定的高度,运行速度小于第一宇宙速度。
15、第二宇宙速度比第一宇宙速度大,它也是从地面发射要脱离地球引力的速度,故同步卫星一定不在第一和第二宇宙速度之间。
16、第一第二宇宙速度之间的卫星做椭圆运动。
17、加速度大小与被吸引星体质量无关。
18、椭圆轨道近地点加速度与其相邻的圆轨道的引力相等,加速度相等,但速度大小不同,因为椭圆不是圆轨道,曲率半径不等于他们之间的距离,近地点曲率半径小,所以速度大。
19、万有引力定律只适用于类天体,微观或无穷小距离不适用。
天体运动黄金公式
摘要:
1.引言
2.天体运动黄金公式简介
3.黄金公式的推导过程
4.黄金公式在天文学中的应用
5.结论
正文:
天体运动黄金公式是描述天体在引力作用下运动规律的一个基本公式,它在天文学领域具有非常重要的意义。
本文将介绍天体运动黄金公式的相关知识,包括其推导过程和在实际天文学观测中的应用。
天体运动黄金公式是基于牛顿万有引力定律推导出来的。
牛顿万有引力定律指出,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
在此基础上,通过运用微积分方法,可以推导出描述天体运动规律的黄金公式。
黄金公式的表达式为:
Δθ= GM(1 ± cosθ) / r
其中,Δθ表示天体轨道的面积变化率,G 为引力常数,M 为天体的质量,r 为天体到地球的距离,θ 为天体与地球的连线与地平面的夹角。
公式中的± 符号取决于天体是沿椭圆轨道的远离地球(+)还是靠近地球(-)。
在天文学领域,黄金公式被广泛应用于研究行星、卫星、彗星等天体的运
动规律。
通过观测和计算天体的运动轨迹,科学家们可以了解它们的质量、距离等参数,从而为研究天体的形成、演化及宇宙结构提供重要依据。
例如,在研究地球的卫星——月球的运动时,可以通过黄金公式计算出月球的轨道参数,从而预测月球的运行轨迹。
这对于制定航天计划、开展天文观测以及研究地球和月球的相互作用具有重要意义。
总之,天体运动黄金公式是描述天体运动规律的基本工具,它在天文学领域具有广泛的应用。
高中物理天体公式大全天文学是一个古老而又神秘的学科,而物理恰好是解释天文现象的一门科学。
在高中物理学习中,天体物理是一个重要的分支,通过学习天体物理,我们可以更好地理解宇宙的奥秘。
在天体物理的学习中,掌握一些重要的物理公式是必不可少的。
今天,我们就来总结一些高中物理天体公式大全。
1. 引力定律在天体物理学中,引力定律是最基础的公式之一。
引力定律描述了两个物体之间的引力大小与它们质量和距离的关系。
引力定律公式表示为:\[ F = G \frac{m_1 \times m_2}{r^2} \]其中,\( F \) 为两个物体之间的引力,\( G \) 为引力常数, \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别为两个物体的质量, \( r \) 为两个物体之间的距离。
2. 开普勒定律开普勒定律描述了行星绕太阳运动的规律,是天文学的基础之一。
开普勒定律包括三条定律,其中最重要的是第一定律,也称为椭圆轨道定律,其公式表示为:\[ \frac{a^3}{T^2} = k \]其中, \( a \) 为行星椭圆轨道的长半轴长度, \( T \) 为行星绕太阳一周所需要的时间, \( k \) 为一个常数。
3. 热力学公式在天体物理学中,热力学也扮演着重要的角色。
天体内部的热力学过程,如恒星的能量产生和演化,都可以通过一些热力学公式来描述。
其中,恒星自身的能量产生主要依赖于核聚变反应,而这些反应可以通过核聚变反应的能量产生公式来表示:\[ E = mc^2 \]其中, \( E \) 为能量,\( m \) 为质量, \( c \) 为光速。
4. 光度温度关系在研究恒星时,我们经常需要用到光度和温度的关系,可以通过光度温度关系公式来描述:\[ L = 4πR^2σT^4 \]其中, \( L \) 为恒星的光度, \( R \) 为恒星的半径, \( σ \) 为斯特潘—玻尔兹曼常数, \( T \) 为恒星的表面温度。
物理天体运动的基本公式
物理天体运动的基本公式 1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=1
6.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
强调:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小;
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
高中物理天体运动公式大全1. 万有引力定律公式。
- F = G(Mm)/(r^2)- 其中F是两个物体间的万有引力,G = 6.67×10^-11N· m^2/kg^2(引力常量),M和m分别是两个物体的质量,r是两个物体质心之间的距离。
2. 天体做圆周运动的基本公式(以中心天体质量为M,环绕天体质量为m,轨道半径为r)- 向心力公式。
- 根据万有引力提供向心力F = F_向- G(Mm)/(r^2)=mfrac{v^2}{r}(可用于求线速度v=√(frac{GM){r}})- G(Mm)/(r^2) = mω^2r(可用于求角速度ω=√(frac{GM){r^3}})- G(Mm)/(r^2)=m((2π)/(T))^2r(可用于求周期T = 2π√((r^3))/(GM))- G(Mm)/(r^2)=ma(a=(GM)/(r^2),这里的a是向心加速度)3. 黄金代换公式。
- 在地球表面附近(r = R,R为地球半径),mg = G(Mm)/(R^2),可得GM = gR^2。
这个公式可以将GM用gR^2替换,方便计算。
4. 第一宇宙速度公式(近地卫星速度)- 方法一:根据G(Mm)/(R^2) = mfrac{v^2}{R},且mg = G(Mm)/(R^2),可得v=√(frac{GM){R}}=√(gR)(R为地球半径,g为地球表面重力加速度),v≈7.9km/s。
- 第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度,也是卫星发射的最小速度。
5. 第二宇宙速度公式(脱离速度)- v_2=√(frac{2GM){R}},v_2≈11.2km/s,当卫星的发射速度大于等于v_2时,卫星将脱离地球的引力束缚,成为绕太阳运动的人造行星。
6. 第三宇宙速度公式(逃逸速度)- v_3=√((2GM_日))/(r_{地日) + v_地^2}(其中M_日是太阳质量,r_地日是日地距离,v_地是地球绕太阳的公转速度),v_3≈16.7km/s,当卫星的发射速度大于等于v_3时,卫星将脱离太阳的引力束缚,飞出太阳系。
物理天体运动的基本公式
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:
V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r
地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
强调:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小;
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
‘天体运动公式’
天体运动公式指的是描述天体运动的方程或公式。
其中最著名的是开普勒三定律,描述了行星绕太阳的运动规律:
1.第一定律(椭圆轨道定律):行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2.第二定律(面积定律):在相等的时间内,行星与太阳连线所扫过的面积相等。
3.第三定律(谐振定律):行星公转周期的平方与其椭圆轨道半长轴的立方成正比。
此外,还有描述其他天体运动的公式,如牛顿的引力定律和运动方程、爱因斯坦的相对论等等。
这些公式和方程是天文学研究和预测天体运动的基本工具。
天体运动(经典版)一、开普勒运动定律1、开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.2、开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等.3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.二、万有引力定律1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.2、公式:F =G 221r m m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。
3、适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.4、万有引力与重力的关系:合力与分力的关系。
三、卫星的受力和绕行参数(角速度、周期与高度)1、由()()22mM v Gm r h r h =++,得v =h↑,v↓ 2、由G ()2h r mM +=mω2(r+h ),得ω=()3h r GM +,∴当h↑,ω↓ 3、由G ()2h r mM +()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h↑,T↑ 注:(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重.(2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重.4、三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。
也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。
计算:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.()21v mg m r h =+.当r >>h 时.g h ≈g 所以v 1=gr =7.9×103m/s 第一宇宙速度是在地面附近(h <<r ),卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度.(2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s ,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度.(3)第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s ,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.四、两种常见的卫星1、近地卫星近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,其线速度大小为v 1=7.9×103m/s ;其周期为T =5.06×103s=84min 。
天体运动问题:1,开普勒第三定律:=k例:月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天,应用开普勒第三定律计算:在赤道平面离地多高时,人造卫星随地球一起转动,就像是停留在天空中不动一样。
规律总结:若将天体的运动看成圆周运动,则=k,解题时常用两星体比较,此时有=因此利用开普勒第三定律可以求解运动时间,轨道半径,绕行速度的比值问题。
注意点:公式中的k是一个与行星无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,k的值不同,k的值与中心天体有关。
练习:对于开普勒第三定律的表达式=k的理解,正确的是()A.k与成正比B.k与成反比C,k的值是与a和T无关的量D,k值与行星自身无关2,太阳对行星引力规律的推导基本思想:引力作为合外力提供向心力。
(合外力提供向心力是解决天体运动问题的核心思想)结论:F正比于例1:地球质量约为月球质量的81倍,宇宙飞船从地球飞往月球,当飞至某一位置时,宇宙飞船所受到的合力为零,问:此时飞船在空间的什么位置?(已知地球与月球之间的距离是3.84x km)例2:已知太阳光从太阳射到地球需要500s,地球绕太阳的公转周期约为3.2x s,地球的、质量约为6x kg,求太阳对地球的引力为多少?练习:把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周,有火星和地球绕太阳运动的周期之比可以求得()A,火星和地球的质量之比B,火星和太阳的质量之比C.火星和地球到太阳的距离之比D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比3,万有引力定律注意点:1,万有引力定律公式适用的条件;1:万有引力公式适用于质点间的引力大小计算2:对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式,如两物体间的距离远小于物体本身的大小时,物体可以视为质点:均匀球体可以视为质量集中于球心的质点3:当物体不能看成是质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,理论上讲,求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力,然后求合力在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球之间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际意义,故在分析地球表面上物体间的受力时,不考虑物体间的万有引力,只考虑地球对物体的引力。
高考物理公式大全一、直线运动。
1. 匀变速直线运动基本公式。
- 速度公式:v = v_0+at- 位移公式:x=v_0t+(1)/(2)at^2- 速度 - 位移公式:v^2-v_0^2 = 2ax- 平均速度公式:¯v=(v + v_0)/(2)(适用于匀变速直线运动),x=¯vt2. 自由落体运动公式。
- 速度公式:v = gt- 位移公式:h=(1)/(2)gt^2- 速度 - 位移公式:v^2=2gh(v_0 = 0,加速度a = g,方向竖直向下,g≈9.8m/s^2或g = 10m/s^2)3. 竖直上抛运动公式。
- 速度公式:v = v_0 - gt- 位移公式:h=v_0t-(1)/(2)gt^2- 速度 - 位移公式:v^2-v_0^2=-2gh- 上升到最高点的时间t=(v_0)/(g),上升的最大高度H=frac{v_0^2}{2g}二、相互作用。
1. 重力公式。
- G = mg(G为重力,m为物体质量,g为重力加速度)2. 胡克定律。
- F = kx(F为弹簧弹力,k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量)3. 摩擦力公式。
- 滑动摩擦力F_f=μ F_N(F_f为滑动摩擦力,μ为动摩擦因数,F_N为接触面间的正压力)- 静摩擦力0≤ F_f静≤ F_max(F_max为最大静摩擦力,一般情况下F_max≈μ_sF_N,μ_s为静摩擦因数)三、牛顿运动定律。
1. 牛顿第二定律。
- F = ma(F为物体所受合外力,m为物体质量,a为物体加速度)2. 牛顿第三定律。
- F=-F'(两物体间的作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上)四、曲线运动。
1. 平抛运动公式。
- 水平方向:x = v_0t,v_x=v_0(水平方向为匀速直线运动)- 竖直方向:y=(1)/(2)gt^2,v_y = gt- 合速度大小v=√(v_x)^2+v_{y^2}=√(v_0)^2+g^2t^2- 合速度方向tanθ=(v_y)/(v_x)=(gt)/(v_0)(θ为合速度与水平方向夹角)- 合位移大小s=√(x^2)+y^{2}- 合位移方向tanα=(y)/(x)=(gt)/(2v_0)(α为合位移与水平方向夹角)2. 圆周运动公式。
物理天体运动的基本公式1.牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明一个物体如果没有外力作用,将保持不变的速度和方向,或者是静止的状态。
数学表达式如下:F=0其中F代表物体所受的合力。
2.牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体在受到外力作用时会产生加速度的关系。
数学表达式如下:F = ma其中F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
3.牛顿第三定律牛顿第三定律也被称为作用-反作用定律,它表明作用在一个物体上的力将同时作用在给力物体上,且大小相等、方向相反。
数学表达式如下:F1=-F2其中F1代表给力物体所受的力,F2代表作用于被力物体上的力。
4.引力定律引力定律是描述质点间万有引力的作用。
根据引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
数学表达式如下:F=G*(m1*m2)/r^25.圆周运动的向心力当物体进行圆周运动时,会受到向心力的作用,该力指向圆心。
向心力的大小与物体的质量和圆周运动的速度的平方成正比,与半径的长度成反比。
数学表达式如下:F = mv^2 / r其中F代表向心力,m代表物体的质量,v代表物体的速度,r代表圆周运动的半径。
6.万有引力势能根据引力定律可以推导出万有引力势能的公式。
当两个物体之间存在引力时,它们之间的势能可以表示为:U=-G*(m1*m2)/r其中U代表势能,G代表引力常数,m1和m2分别代表两个物体的质量,r代表它们的距离。
7.动能定理根据牛顿第二定律可以推导出动能定理,它表明物体的动能等于物体所受的外力产生的功。
数学表达式如下:ΔK=W其中ΔK代表物体动能的变化量,W代表所受外力作用产生的功。
以上就是物理天体运动的基本公式,这些公式帮助我们了解和预测物体的运动行为,并且在研究宇宙、行星运动、卫星轨道等问题中具有重要的应用价值。
物理天体运动双星运动公式
双星运动的公式可通过引力定律和牛顿第二定律推导而来。
假设双星的质量分别为m1和m2,距离为r,引力为F,速度为v,角速度为ω。
1. 引力定律:
根据牛顿引力定律,两个天体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比,即:
F =
G * (m1 * m2) / r^2
其中,G为万有引力常数。
2. 牛顿第二定律:
根据牛顿第二定律,物体的加速度与受力和质量的乘积成正比,即:
F = m * a
将上述两个公式结合起来,得到:
G * (m1 * m2) / r^2 = m * a
3. 圆周运动公式:
对于双星来说,它们之间的运动可以近似为圆周运动。
圆周运
动的速度和角速度之间的关系为:
v = r * ω
其中,v为线速度,r为半径。
综合上述三个公式,可以得到双星运动的公式:
G * (m1 * m2) / r^2 = m * (r * ω)^2
继续简化上式,可以得到双星质量和距离、速度之间的关系:G * (m1 + m2) / r = ω^2 * r
这是双星运动的公式,它通过质量、距离和速度之间的关系描述了双星的运动。
物理天体运动的基本公式
万有引力
1.开普勒第三定律:
T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:
F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:
GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:
V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度
V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星
GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s.。