Gravitační pole. a nepřímo úměrná čtverci vzdáleností r. r r

Podobné dokumenty
Newtonův gravitační zákon

Hlavní body. Keplerovy zákony Newtonův gravitační zákon. Konzervativní pole. Gravitační pole v blízkosti Země Planetární pohyby

Newtonův gravitační zákon Gravitační a tíhové zrychlení při povrchu Země Pohyby těles Gravitační pole Slunce

7. Gravitační pole a pohyb těles v něm

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

F5 JEDNODUCHÁ KONZERVATIVNÍ POLE

1.5. Gravitační pole Newtonův gravitační zákon

FYZIKA I. Gravitační pole. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Pohyb tělesa, základní typy pohybů, pohyb posuvný a rotační. Obsah přednášky : typy pohybů tělesa posuvný pohyb rotační pohyb geometrie hmot

MECHANIKA GRAVITA NÍ POLE Implementace ŠVP ivo Výstupy Klí ové pojmy Strategie rozvíjející klí ové kompetence I. Kompetence k u ení:

Hlavní body. Úvod do dynamiky. Dynamika translačních pohybů Dynamika rotačních pohybů

a polohovými vektory r k

[GRAVITAČNÍ POLE] Gravitace Gravitace je všeobecná vlastnost těles.

Klíčové pojmy Vypište hlavní pojmy: b) Tíhová síla. c) Tíha. d) Gravitační zrychlení. e) Intenzita gravitačního pole

Obsah. Obsah. 2.3 Pohyby v radiálním poli Doplňky 16. F g = κ m 1m 2 r 2 Konstantu κ nazýváme gravitační konstantou.

I. MECHANIKA 3. Energie a silové pole II

v 1 = at 1, (1) t 1 = v 1

Pohyby HB v některých význačných silových polích

Kinematika tuhého tělesa

Dynamika tuhého tělesa. Petr Šidlof

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU

4. konference o matematice a fyzice na VŠT Brno, Fraktály ve fyzice. Oldřich Zmeškal

2.1 Shrnutí základních poznatků

ELEKTRICKÝ NÁBOJ COULOMBŮV ZÁKON INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

11. cvičení z Matematiky 2

POHYB BODU V CENTRÁLNÍM POLI SIL

Úvod do nebeské mechaniky

MAGNETICKÉ POLE ELEKTRICKÉHO PROUDU. r je vyjádřen vztahem

Dráhy planet. 28. července 2015

Příklady elektrostatických jevů - náboj

Dynamika mechanismů. dynamika mechanismů - metoda uvolňování, dynamika mechanismů - metoda redukce. asi 1,5 hodiny

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

DOPLŇKOVÉ TEXTY BB01 PAVEL SCHAUER INTERNÍ MATERIÁL FAST VUT V BRNĚ TUHÉ TĚLESO

Otáčení a posunutí. posunutí (translace) otočení (rotace) všechny body tělesa se pohybují po kružnicích okolo osy otáčení

Konstrukční a technologické koncentrátory napětí

Trivium z optiky Vlnění

seznámit studenty se základními typy pohybu tělesa, s kinematikou a dynamikou posuvného a rotačního pohybu

R2.213 Tíhová síla působící na tělesa je mnohem větší než gravitační síla vzájemného přitahování těles.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P03 MECHANIKA TUHÝCH TĚLES

Keplerova úloha. Abstrakt: Článek řeší problém pohybu planety (Země) kolem Slunce.

Pohyb tělesa. rovinný pohyb : Všechny body tělesa se pohybují v navzájem rovnoběžných rovinách. prostorový pohyb. posuvný pohyb. rotační.

K přednášce NUFY080 Fyzika I prozatímní učební materiál, verze 01 Keplerova úloha Leoš Dvořák, MFF UK Praha, Keplerova úloha

FYZIKA I. Mechanická energie. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

Posuvný a rotační pohyb tělesa.

Diferenciální operátory vektorové analýzy verze 1.1

ε ε [ 8, N, 3, N ]

FYZIKA I. Rovnoměrný, rovnoměrně zrychlený a nerovnoměrně zrychlený rotační pohyb

Dynamika tuhého tělesa

Základy elektrotechniky

Gravitační vlny detekovány! Gravitační vlny detekovány. Petr Valach ExoSpace.cz Seminář ExoSpace.

VÝUKOVÝ MATERIÁL VÝUKOVÝ MATERIÁL VÝUKOVÝ MATERIÁL

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

Harmonický pohyb, výchylka, rychlost a zrychlení

Gravitační a elektrické pole

Fyzika. Fyzikální veličina - je mírou fyzikální vlastnosti, kterou na základě měření vyjadřujeme ve zvolených jednotkách

F9 SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ

GRAVITAČNÍ POLE. Všechna tělesa jsou přitahována k Zemi, příčinou tohoto je jevu je mezi tělesem a Zemí

Úvod do nebeské mechaniky

I. Statické elektrické pole ve vakuu

GAUSSŮV ZÁKON ELEKTROSTATIKY

Kinematika. Hmotný bod. Poloha bodu

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Fyzika 1 - rámcové příklady Kinematika a dynamika hmotného bodu, gravitační pole

1.3.8 Rovnoměrně zrychlený pohyb po kružnici I

1. Dvě stejné malé kuličky o hmotnosti m, jež jsou souhlasně nabité nábojem Q, jsou 3

Cavendishův pokus: Určení gravitační konstanty,,vážení Země

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

Mechanika hmotného bodu

Interpretace pozorování planet na obloze a hvězdné obloze

Interpretace pozorování planet na obloze a hvězdné obloze

Vlnovody. Obr. 7.1 Běžné příčné průřezy kovových vlnovodů: obdélníkový, kruhový, vlnovod, vlnovod H.

Pohyb soustavy hmotných bodů

Skalární a vektorový popis silového pole

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

frekvence f (Hz) perioda T = 1/f (s)

Základní topologické pojmy:

HMOTA. základní atributy hmoty pohyb, prostor, čas vždy a všude jsou spojeny s každou z forem hmoty

Učební text k přednášce UFY102

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2017 Studijní program: Fyzika Studijní obory: FFUM

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

Elektromagnetické pole je generováno elektrickými náboji a jejich pohybem. Je-li zdroj charakterizován nábojovou hustotou ( r r

ČÁST V F Y Z I K Á L N Í P O L E. 18. Gravitační pole 19. Elektrostatické pole 20. Elektrický proud 21. Magnetické pole 22. Elektromagnetické pole

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

SMR 1. Pavel Padevět

FYZIKA I. Pohybová rovnice. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

1 Newtonův gravitační zákon

Řešení úloh 1. kola 49. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie B

Obecný rovinný pohyb. teorie současných pohybů, Coriolisovo zrychlení dynamika obecného rovinného pohybu,

Napětí horninového masivu

Vyřešením pohybových rovnic s těmito počátečními podmínkami dostáváme trajektorii. x = v 0 t cos α (1) y = h + v 0 t sin α 1 2 gt2 (2)

KLASICKÁ MECHANIKA. Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny.

MECHANIKA 1. KINEMATIKA 1.1. POJMY 1.2. PŘÍMOČARÝ POHYB

Graf závislosti dráhy s na počtu kyvů n 2 pro h = 0,2 m. Graf závislosti dráhy s na počtu kyvů n 2 pro h = 0,3 m

Řešení úloh celostátního kola 47. ročníku fyzikální olympiády. Autor úloh: P. Šedivý. x l F G

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Spojité rozložení náboje

Jiří Cajthaml. ČVUT v Praze, katedra geomatiky. zimní semestr 2014/2015

Transkript:

Newtonův avitační zákon: Gavitační pole ezi dvěa tělesy o hotnostech 1 a, kteé jsou od sebe vzdáleny o, působí stejně velké síly vzájené přitažlivosti, jejichž velikost je přío úěná součinu hotností 1 a a nepřío úěná čtveci vzdáleností. F 1 κ 0 1 κ 1 F 1 F 1 F 1 1 1 0 1 F 1 κ - avitační konstanta 6,67 10-11 k -1..s - avitační síla je síla přitažlivá a centální F f O ( ) avitační síla je silou konzevativní a ůže být poto chaakteizována intenzitou E a potenciále ϕ

intenzita avitačního pole: F E κ Gavitační pole κ ρ ( ) E dv V diskétní ozložení hoty spojité ozložení hoty potenciál avitačního pole: dϕ d E ad ϕ ϕ E κ κ + K d d inteační konstantu K lze volit, obvykle se volí K0, poto hladina nulového potenciálu se nachází v nekonečnu (, ϕ 0). ϕ κ diskétní ozložení hoty ϕ κ ρ ( ) d V V spojité ozložení hoty

Gavitační pole vztahy po potenciál a intenzitu hotného bodu platí též po tělesa kulového tvau se středově syetický ozložení hoty (přibližně např.zeě) Potenciální eneie: W p ϕ κ Působí-li na těleso pouze centální síla (např.avitační), poto na těleso působí nulový oent sil: F dl 0 0 S L 0 dϕ konst. d dϕ dϕ L ( v) ω d F F F f () zachovává se oent hybnosti tělesa konst.

Gavitační pole Zeě Gavitační pole Zeě: Zeě á veli přibližný tva koule (eoid) poloě: R 678 10 hotnost: Z 5,98 10 4 k Z a h R velikost avitačního zychlení v nadořské výšce h: Z a E κ Z h 0 a & κ & 9,8 / s R + h ( ) R Z Potenciální eneie tělesa v nadořské výšce h: W p W p ( R + h) W p ( R) Z κ R + h Z + κ R 1 R R 1 R + h 1+ h h / R h << R W p h platí přibližně v blízkosti povchu Zeě

Tíhové pole Zeě Tíha - síla, kteá uděluje tělesu zychlení volného pádu na povchu Zeě je dána vektoový součte avitační síly a síly odstředivé (vyvolané otací Zeě) G F + F od tíhové zychlení závisí na zeěpisné šířce, zploštění Zeě, zeěpisný pól ovník 45 o sevení šířky & 9,79 /s & 9,80665 /s tíhové pole blízko povchu Zeě lze považovat za hooenní h R ϕ h W p h soustavu spojenou s povche Zeě lze přibližně považovat za ineciální a od ω << a n & 9,8 /s (0, R) 5 ω 7,9 10 ad/s << Z ω F R G úhlová ychlost otace Zeě F od

Gavitační pole pohyb planet Kepleovy zákony: 1) Planety obíhají kole Slunce v elipsách álo odlišných od kuhu, v jejichž společné ohnisku je Slunce. ) Plochy opsané původiče planety ve stejných dobách jsou stejné (plošná ychlost je konstantní). w d S 1 dϕ 1 ω L konst. ) Duhé ocniny oběžných dob planet jsou v téže poěu jako třetí ocniny velkých poloos jejich dah. p << S T A 4π S κ konst. v ϕ A

Gavitační pole pohyb planet Celková eneie planety W v 1 ϕ v ( W Wef W ef 1 1 + WP ( ) v + v + W ) 0 ( ) efektivní potenciální eneie W P W ef ( ) () P κ L v y v ϕ ϕ v v d dϕ vϕ ω L v ω ϕ konst. x W > 0 W < 0 W 0 1 0 d ( W W ) ef dϕ W<0 finitní pohyb dϕ L L [ W W ef ( )] d

Gavitační pole pohyb planet objekty v avitační poli se pohybují po kuželosečkách v tajektoie závisí na eneii tělesa W p excenticita ( ϕ) 1+ ε cos ϕ kuželosečky L p κ ε L L v v 1+ κ WL sin α konst. W 1 v κ α ϕ konst. eliptická dáha: paabolická dáha: hypebolická dáha: ε < 1 W < 0 ε 1 W 0 ε > 1 W > 0 celková echanická eneie tělesa

Gavitační pole pohyb planet Po pohyb těles v avitační poli platí pohybové ovnice: N d i j i F κ i j i j 1 j j

Pohyb těles v avitační poli Zeě Kuhová (pvní kosická) ychlost: v v κ a v k a R ( R + h) v ks ) ( W ef in. h << R vk 7,9 k/s R Paabolická (duhá kosická) ychlost: W 1 v κ 0 v p κ R vk ( R + h) 11, k/s Třetí kosická ychlost: - paabolická úniková ychlost z působení avitačního pole Zeě a Slunce v ks v S 9,8 k/s ks ks v v 1, k/s 1 1 1 v v S + v p v v S + v p 16,4 k/s

Pohyb těles v avitační poli Zeě Příklad: (dužice) -učete výšku dužice při době oběhu T v F d F F h v R + h κ ( R + h) obvodová ychlost π v ω( R + h) ( R + h) T R 4π ( R + h) R h) T ( R + stacionání dužice h R T 4π R T 4 h h 5879 k

Pohyb těles v avitační poli Zeě Příklad: (pád Zeě na Slunce) -učete přibližně, za jak dlouho by Zeě spadla na Slunce, kdyby byla zastavena na své oběžné dáze T Z 65 dnů Kepleův zákon T Z A T ( A / ) konst. S Z t T T Z & 65 dnů 4 A

Pohyb těles v avitační poli Zeě Video beztížný stav SKYLAB (197-1979) - výška 45 k nad povche Zeě

Pohyb těles v avitační poli Zeě Letadlo Zeo-G po siulaci kátkodobého beztížného stavu