Từ định luật III Kêp-le, hãy suy ra cách tính khối lượng của Mặt Trời theo chu kỳ quay của Trái Đất quanh Mặt Trời.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chu kì quay của trái đất: \(T_1=365,25\) ngày= 8766 giờ =31557600s
Tốc độ góc của trái đất: \(T=\dfrac{2\pi}{\omega}\Rightarrow\omega=\dfrac{2\pi}{T}=1,99.10^{-7}\) rad/s
Tốc độ dài của trái đát: \(v=\omega.r=1.99.10^{-7}.1,5.10^8.1000=29850\)m/s
Quãng đường trái đất đi được trong 1 năm(giả sử 1 năm có 365 ngày):
\(S=v.t=29850.365.24.3600=9,41.10^{11}\)m
Chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là : T 1 = 365 13 = 28 (ngày)
Chu kì chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời là: T 2 = 365 ( ngày)
Khi Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất thì lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm, nên: F h d = F h t ⇔ G m M r 2 = m v 2 r ⇔ G M r = v 2
Mà: v = ω r = 2 π T r
↔ G M r 1 = 4 π 2 T 1 2 r 1 2 → M = 4 π 2 T 1 2 G r 1 3
Khi Trái Đất chuyển động tròn quanh Mặt Trời thì lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trời đóng vai trò là lực hướng tâm, nên:
F h d = F h t ⇔ G m M r 2 = m v 2 r ⇔ G M r = v 2
Mà: v = ω r = 2 π T r
↔ G M m t r 2 = 4 π 2 T 2 2 r 2 2 → M m t = 4 π 2 T 2 2 G r 2 3
Tỉ số khối lượng của Mặt Trời và Trái Đất
M m t M = 4 π 2 T 2 2 G r 2 3 4 π 2 T 1 2 G r 1 3 = T 1 2 r 2 3 T 2 2 r 1 3 = ( T 1 T 2 ) 2 . ( r 2 r 1 ) 3 = ( 28 365 ) 2 . ( 390 ) 3 ≈ 350.10 3 ( l ầ n )
Đáp án: A
Chọn D.
Vì khi đứng ở Trái Đất ta đã lấy Trái Đất làm mốc nên ta sẽ quan sát thấy Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.
quãng đường trái đất di chuyển quanh trái đất trong vòng 1 năm là :
150 000 000x2x3,14=924 000 000(km)
đáp sô:924 000 000 km
Gọi m và M là khối lượng của Trái Đất và của Mặt Trời, T là chu kì quay của Trái Đất quanh Mặt Trời. Coi quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời gần đúng là tròn.
Theo định luật III Kêp-le đối với 1 hành tinh thì a 3 T 2 ≈ R 3 T 2 = K = c o n s t
Ta cần tìm hằng số K để từ đó suy ra khối lượng Mặt Trời.
Gia tốc hướng tâm của Trái Đất quanh Mặt Trời:
a h t = v 2 R = ω 2 R = 2 π T 2 R = 4 π 2 T 2 R
Lực hấp dẫn giữa Mặt Trời và Trái Đất gây ra gia tốc hướng tâm:
F h d = m a h t h a y G m M R 2 = m 4 π 2 T 2 R ⇒ R 3 T 2 = G M 4 π 2 = K
Suy ra khối lượng Mặt Trời: M = 4 π 2 R 3 G T 2