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高中物理天体运动的两种模型及易混淆的公式

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发表于 2024-10-20 18:30:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
高中物理天体运动的两种模型及易混淆的公式

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发表于 2024-10-20 18:37:26 | 显示全部楼层
若是土星的一部分 则各层转动的角速度相等 v∝R A正确

若该层是土星的卫星群 ,则向心力等于万有引力:mv²/R=GmM/R²

v²=GM/R,即v²∝1/R,D正确

————————————————

对两个公式适用情况的总结:

(1)公式v=rw适用于计算一个整体上的点随整体运动的线速度的情况,例如人随地球一起自传,自行车轮上的一点随车轮一起绕轴转。再例如假设土星环是土星一部分时的情况

这些情况下,向心力一般不等于万有引力。

(2)v=√GM/r 则是利用万有引力等于向心力的公式推导出来的,只适用于天体中,某一个小天体受另一个大天体吸引而在外层空间的某个轨道上做圆周运动的情况。例如人造卫星绕地球运动,地球绕太阳运动,本例中假设土星环是卫星群的情况。

在这种情况下,万有引力一定等于向心力。

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发表于 2024-10-20 18:42:42 | 显示全部楼层
此题中所谓的连续物,是指和星球本身连为一体,它是星球的一部分,自转周期等物理量都和星球相同 v=ωr ω为星球自转角速度
卫星的周期则要视轨道高度而定。vv/r=GM/rr vv=GM/r

考察题中各选项
A v和r成正比,即v=ωr,故环是连续物
B vv和r成正比,没有符合这样的公式
C v与r成反比,没有符合这样的公式
D vv与r成反比,即vv=GM/r,故环是小卫星群

综上,该题是AD

同步卫星,即公转周期要和星球的自转周期一样,即角速度相同
GM/rr=ωωr
GM=(2π/T)×(2π/T)×rrr
对于地球而言,g=GM/RR
g=9.8,R=6371km,T=24h代入
把地球的相关数据带入,可求出r=42226km
减去地球半径,h=42226-6371=35855km
所以,我们一般说,地球的同步轨道大致在3万6千米的高空。

总而言之,连续物就是星体的一部分,要把它同星体等同看待
而卫星是有自已独立的轨道,周期等物理量,一般和万有引力公式合用

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发表于 2024-10-20 18:51:07 | 显示全部楼层
这位同学   我要告诉你赤道上的物体除了受万有引力之外  还受支持力  切记!!!!!!!!!!!

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发表于 2024-10-20 18:56:36 | 显示全部楼层
赤道角速度是定值,你算不了,是众多复杂原因造成的。卫星角速度只由引力造成只与地球或土星质量和距离有关。他们给出的答案正确

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发表于 2024-10-20 18:58:14 | 显示全部楼层
A,D具体忘了
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