Цель: рассмотреть траекторию движения тела в гравитационном поле; вычислить I и II космические скорости. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
Ход урока
I . Организационный момент
II . Проверка домашнего задания
1. сформулировать закон всемирного тяготения?
2.что называется силой тяжести?
3. чему равно ускорение свободного падения?
III . Изучение нового материала
Под действием силы гравитационного притяжения происходит вращение Земли вокруг Солнца, движение спутников планет.
Попробуем разобраться с какими скоростями двигаются спутники.
Пусть тело находится на какой-то высоте Я, на него со стороны Земли действует сила тяжести, направленная к центру Земли. Если начальная скорость равна нулю, то тело свободно падает на Землю по прямой, вдоль силы тяжести. При наличии горизонтальной компоненты тело движется почти по параболистической траектории.
Начиная с некоторой скорости тело удаляется так быстро, что не падает на Землю. И становится искусственным спутником Земли, и движется вокруг нее по круговой орбите – эта скорость получила название первой космической скорости.
Если тело запущено по круговой орбите с поверхности Земли (Н = 0), то
Первая космическая скорость равна = 7,9 км/с.
Если скорость тела будет выше первой космической, то сила гравитации Земли удержит ее, но спутник будет двигаться по эллиптической орбите. При дальнейшем увеличении скорости запуска, тело все дальше удаляется от Земли, при этом эллиптическая орбита существенно вытягивается.
Наконец найдется такая скорость, начиная с которой тело способно вырваться в космическое пространство, преодолев притяжение Земли, т. е. оно удалится от Земли на бесконечное большое расстояние. (Траектория параболистическая.)
Это вторая космическая скорость-11,2 км/с .
Учащиеся в течение 5 минут работают с учебником, выводят вторую космическую скорость.
При запуске ракеты со скоростью большей второй. В этом случае траектория гиперболическая, начиная со второй космической скорости, траектория перестает быть периодической.
Фактором, препятствующим гравитационному притяжению тел, является их скорость и соответственно кинетическая энергия.
IV . Закрепление изученного
1. Какую скорость называют первой космической?
2. Какова траектория движения тела с первой космической скоростью?
3. Какую скорость должно иметь тело, чтобы его траектория стала параболи-стической?
4. Когда тело движется по эллипсу?
5. Дайте определение перигея и апогея?
V . Решение задач
1. Вычислить первую космическую скорость для Луны, если радиус Луны 1700 км, а ускорение свободного падения тел на Луне – 1,6 м/с2.
Домашнее задание
§ 17. Упражнение 13. Задачи с задачника по Рымкевич А.П
