【簡介:】一、萬有引力對航天的重要意義? 萬有引力是我們高中學習過程中非常重要的基礎內容,其在我們的物理學習中發(fā)揮著重要的作用,殊不知其在航天學中同樣產生著重要影響?;诖耍?
一、萬有引力對航天的重要意義?
萬有引力是我們高中學習過程中非常重要的基礎內容,其在我們的物理學習中發(fā)揮著重要的作用,殊不知其在航天學中同樣產生著重要影響。基于此,本文對萬有引力定律在航天中的應用進行分析研究,期望可以為相關人士提供借鑒和參考。
關鍵詞:萬有引力定律;航天學;作用與意義
曾經有人戲謔稱:“我們之所以沒有被吸引到外太空,則是因為地球拯救了我們?!边@樣簡單的一句話道破了萬有引力的作用。雖然我們看不到,但是引力卻無時不在地伴隨著我們,成為我們無形的陪伴。正是因為人們對于引力的好奇,才能讓數百年前的牛頓因為一個蘋果而對引力產生好奇,并進而發(fā)現(xiàn)了重要的萬有引力定律。萬有引力定律的應用范圍非常廣泛,其不僅適用于“陸地”,也適用于“天空”,萬有引力定律在航天學中同樣發(fā)揮著重要的作用和影響。
一、萬有引力定律的作用和意義
萬有引力定律可謂是十七世紀最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,其將地面上的物體運動規(guī)律與天體運動關聯(lián)在一起,無論對物理學來說還是對天文學來說,其所產生的影響都是無可替代的。萬有引力定律第一次解釋了物體之間的相互作用,在人類自然歷史上具有里程碑式的意義。
萬有引力定律在天體運動方面所產生的作用更大,對于航天學的發(fā)展起到了重要的推動作用。其為天文觀測提供了一套行之有效的算法,可以憑借較少的資料對天體的運行軌道進行計算,比如歷史上所發(fā)現(xiàn)的海王星、哈雷彗星、冥王星等等星體,都與萬有引力定律的應用具有千絲萬縷的關系。我們非常熟悉的潮汐現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和研究同樣與之關系密切。只有認識到萬有引力定律的重要性,才能夠讓其發(fā)揮更大的作用,才能夠讓其價值得到完全展現(xiàn)。
二、萬有引力定律在航天學中的應用
1、計算天體質量。運用萬有引力定律可以對天體質量進行計算。我們所觀察到的天體很多都在進行著近似圓周的運動,其與所圍繞的天體之間形成向心力,而這種向心力正是中心天體對其所產生的萬有引力予以充當的。
向FF =,因此
在實際應用中,還可以根據相應的情況進行選擇應用和分析計算。
由此可以看出,天體密度計算離不開萬有引力定律的應用,也只有將萬有引力定律應用其中,其所計算的準確性才會更高。
3、人造衛(wèi)星的發(fā)射。自1970年我國發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星——東方紅一號之后,成為世界上第五個能夠自主研發(fā)人造衛(wèi)星的國家。人造衛(wèi)星最初應用主要是在軍事方面,隨著時代的發(fā)展和變化,其應用的領域越來越多,發(fā)揮的作用越來越大,在通訊、偵測、繪圖、氣象等等方面展現(xiàn)出不同尋常的優(yōu)越性。
而人造衛(wèi)星的發(fā)射,其軌道的運行計算均離不開萬有引力定律的使用。衛(wèi)星的運行必須受到地球的萬有引力作用,通過萬有引力的向心力保證衛(wèi)星不會在外太空中發(fā)生飄移,而且這樣可以促使衛(wèi)星圍繞地球進行圓周運動。衛(wèi)星具有三類軌道,一類軌道為“赤道軌道”,一類為“極地軌道”,另一類為“一般軌道”。
(1)對于衛(wèi)星環(huán)繞速度、角速度、周期的計算如下:
(2)衛(wèi)星的發(fā)射速度
發(fā)射物在地面附近離開發(fā)射裝置時候的初始速度唄成為衛(wèi)星的發(fā)射速度,其包括三種宇宙速度。第一宇宙速度為環(huán)繞速度,即1 v =7.9km/s第二宇宙速度為脫離速度,即2 v =11.2km/s;第三宇宙速度為逃逸速度功,即3 v =16.7km/s。正是因為三個速度的不同,需要在進行衛(wèi)星發(fā)射的時候進行多級點火推動。
三、結語
通過文章的整體論述,我們可以發(fā)現(xiàn),萬有引力定律在航天中的作用極大。從某一個角度來說,沒有萬有引力定律的應用,相關的航天工作就無從展開,我們當前的航天技術水平也無法達到現(xiàn)有的高度。因此,對于我們高中生來說,更加需要對萬有引力定律進行認真學習和深入研究,在此過程中進行不斷的創(chuàng)新,力爭將所學習的物理知識更好地應用到生活中,應用到未來的工作中,應用到無盡的航天事業(yè)中。
二、物理萬有引力與航天重要嗎?
當然關系重大,與航天來說,意義非凡。
物理學的萬有引力是世界著名物理學家牛頓發(fā)明的。通俗的說法,就是世界上所有問題都會受到地球自身的吸引,這叫做萬有引力。
航天工業(yè),實際上就是人類不斷向宇宙發(fā)展,征服外太空的一個領域。衛(wèi)星上天、航天飛機航行、神舟飛船遨游太空,這些,都屬于航天的范圍。
不管是衛(wèi)星,還是飛船或航天飛機,都需要借助火箭將他們發(fā)射到太空,這就需要克服地球上的萬有引力了。所以,航天與萬有引力關系特別重要。
三、萬有引力與航天的科學歷史?
牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律取得了如此輝煌的成就,以至于阿波羅8號從月球返回地球時,當地面控制中心問及“是誰在駕駛”的時候,指令長這樣回答:“我想現(xiàn)在是牛頓在駕駛。”
對人類影響深遠、在天體運動中起著決定作用的萬有引力定律,我們應該了解它的發(fā)展歷程和在人類開拓太空中的作用。
四、萬有引力與航天公式總結?
我們根據萬有引力公式與向心力公式來簡單的分析一下。首先是萬有引力公式F(萬)=GMm/(r的平方),而向心力公式為F(向)=m(Ⅴ的平方)/r,當F(萬)=F(向)時,我們便可以推導出V的平方=GM/r,從而便可以知道衛(wèi)星的速度是{GM/r}的開平方。也就是衛(wèi)星圍繞地球運動的線速度。不知道是否正確,但愿正確。
五、物理萬有引力與航天中,半徑怎么看,如何的分辨?
物理萬有引力與航天中,軌道半徑r是衛(wèi)星或宇宙飛船到地心(中心天體)的距離。如果已知地球半徑R,衛(wèi)星高度h,則軌道半徑 r=R+h.
六、物理萬有引力與航天相關公式及運用,能用在那些地方,哪些不能用,求解?
衛(wèi)星、宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力。
線速度 GMm/r^2=mv^2/r 周期 GMm/r^2=m4π^2r/T^2,向心加速度 GMm/r^2=ma 第一宇宙速度 GMm/R^2=mg=mv^2/R 在地球表面或附近 GMm/R^2=mg GM=gR^2(黃金代換式)因為距離r變化導致線速度、周期、角速度、發(fā)生變化 F=mv^2/r=mω^2r=m4π^2r/T^2不能直接使用。
七、萬有引力與航天如何判斷機械能大小?
萬有引力與航天的機械能成正相關關系。航天的機械能越大萬有引力也越大。
八、萬有引力和航天的區(qū)別?
引力是對物體的吸力,而航天是要沖破引力進入宇宙。