天体运动中的两个基本物理模型和几种特殊情况.pdfVIP

维普资讯 、 1．22 No．232 物 理 教 学 探 讨 第 22卷总第 232期 (X) 11．2OO4 ．10． Journal of Physics Teaching 2004年第 11期 (下半月) 天体运动中的两个基本物理模型和几种特殊情况 丁志军 浙江省上虞市东关中学 (浙江 上虞 312352 ) ， 、 ／ 、 ， 由无数天体组成的广袤无垠的宇宙始终是 内。若把甘肃嘉峪关处的经度和纬度近似取为东 人们渴望 了解 ，不断探索的领域。近年随着宇宙 经 98~，北纬 a=40~，已知地球半径为 尺，地球 自 m、、 ，／ 大爆炸理论 的成熟和由于航天技术的飞速发展 转同期为 ，地球表面重力加速度 g(视为常量) 而取得的大量对宇宙观测的新成果，使得天体运 和光速 c。试求该 同步卫星发 出的微波信号传到 动的研究又进入了新高潮 ，同时有关天体运动的 嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已 问题也成为近年高考的热点。 知量的符号表示)。 在高中物理中，应用万有引力解决天体运动 解析 设 rn为卫星质量 ， 为地球质量 ，r 问晒时 ，由于涉及 的问题 多、公式多，研究的对 为卫星到地球中心的距离 ， 为卫星绕地心运转 象、情景千变万化 ，学生感觉很乱。但仔细分析这 的周期 ，由行星模型得 Zr 部分知识就会发现其中大部分问题可归结为二 GMm 41r ． — ： mm ‘ 一 个基本物理模型，即 “行星模型”和 “球体模型”； 其余部分 问题是 比前二个模型更复杂的几种特 再 由球体模型得 GMm =mg所 以 ， 殊情况。 GM =Rg ② 1 两个基本物理模型