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物理學天體運動公式為T2/R3=K(=4π2/GM)、F=GMm/r^2、GMm/R2=mg、g=GM/R2、V=(GM/r)1/2、ω=(GM/r3)1/2。
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科,而且物理學的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標準,它是當今最精密的一門自然科學學科。
物理天體運動公式:GMm/r^2=mv^2/r=mrw^2=mr(2pai/T)^2,由此公式可導出線速度、角速度,如果知道g還可以用MG=gR^2。
1.開普勒第三定律:t2/r3=k(=4π2/gm)。
r:軌道半徑。
t:週期。
k:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)。
2.萬有引力定律:f=gmm/r^2。
(m、m為兩個物體的質量,就好比求地球與太陽之間的萬有引力,m為太陽的質量,m為地球的質量)。
3.天體上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2。
r:天體半徑(m)。
m:天體質量(kg)。
4.衛星繞行速度、角速度、週期:v=(gm/r)1/2;ω=(gm/r3)1/2;t=2π(r3/gm)1/2。
m:中心天體質量。
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.地球同步衛星gmm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/t2。
h≈36000km。
h:距地球表面的高度。
r地:地球的半徑。
注:
1.天體運動所需的向心力由萬有引力提供,f向=f萬;
2.應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
3.地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行週期和地球自轉週期相同;
4.衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、週期變小(一同三反);
5.地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。