Презентация. Законы Кеплера
Презентация. Законы Кеплера
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Законы Кеплера – законы движения небесных тел
С древнейших времен считалось, что небесные тела движутся по «идеальным кривым» — окружностям. Геоцентрическая система Птолемея Клавдий Птолемей (ок. 90 – ок. 160)
В теории Николая Коперника, создателя гелиоцентрической системы мира, круговое движение также не подвергалось сомнению. Николай Коперник (1473–1543) Гелиоцентрическая система мира Коперника
Наблюдаемое положение планет не соответствовало предвычисленному в соответствии с теорией кругового движения планет вокруг Солнца. Почему? В XVII веке ответ на этот вопрос искал немецкий астроном Иоганн Кеплер . Иоганн Кеплер (1571–1630 )
Тихо Браге (1546-1601) Иоганн Кеплер изучал движение Марса по результатам многолетних наблюдений датского астронома Тихо Браге.
Эллипс определяется как геометрическое место точек, для которых сумма расстояний от двух заданных точек (фокусов F1 и F2) есть величина постоянная и равная длине большой оси. Линия, соединяющая любую точку эллипса с одним из его фокусов, называется радиусом-вектором этой точки. Иоганн Кеплер обнаружил, что орбита Марса не окружность, а эллипс . Степень отличия эллипса от окружности характеризует его эксцентриситет , равный отношению расстояний между фокусами к большой оси: е = F1F2 / A1A2 . При совпадении фокусов (е = 0) эллипс превращается в окружность .
Законы Кеплера применимы не только к движению планет, но и к движению их естественных и искусственных спутников.
Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Первый закон Кеплера: Иллюстрация первого закона Кеплера на примере движения спутников Земли
Орбиты планет – эллипсы, мало отличающиеся от окружностей, так как их эксцентриситеты малы.
Большая полуось орбиты планеты – это ее среднее расстояние от Солнца. Среднее расстояние Земли от Солнца принято в астрономии за единицу расстояния и называется астрономической единицей : 1 а.е. = 149 600 000 км. Ближайшую к Солнцу точку орбиты называют перигелием (греч. пери – возле, около; Гелиос – Солнце), а наиболее удаленную – афелием (греч. апо – вдали).
По эллипсам движутся не только планеты, но и их естественные и искусственные спутники. Ближайшая к Земле точка орбиты Луны или искусственного спутника Земли называется перигеем (греч. Гея или Ге – Земля), а наиболее удаленная – апогеем . Перигей Апогей
Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади. Второй закон Кеплера ( закон равных площадей ): Иллюстрация второго закона Кеплера на примере движения спутника Земли
Перигелий Афелий М 1 М 2 М 3 М 4 Планеты движутся вокруг Солнца неравномерно: линейная скорость планет вблизи перигелия больше, чем вблизи афелия . У Марса вблизи перигелия скорость равна 26,5 км/с, а около афелия — 22 км/с. У некоторых комет орбиты настолько вытянуты, что вблизи Солнца их скорость доходит до 500 км/с, а в афелии снижается до 1 см/с. S
Квадраты сидерических периодов обращений двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит: Третий закон Кеплера: Иллюстрация третьего закона Кеплера на примере движения спутников Земли
Скорости близких к Солнцу планет значительно больше, чем скорости далеких.
Квадраты сидерических периодов обращений двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит. Третий закон Кеплера Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Первый закон Кеплера Второй закон Кеплера Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади. Кеплер исследовал движения всех известных в то время планет и эмпирически вывел три закона движения планет относительно Солнца.
nsportal.ru
Презентация по астрономии на тему Движение планет в Солнечной системе. Законы Кеплера
Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Движение планет в Солнечной системе. Законы Кеплера. Подготовила Аракчеева Полина 11 а класс СОШ№ 5 Учитель Кузина Н.Г.
Астрономия конца XVI века отмечает столкновение двух моделей нашей Солнечной системы: геоцентрическая система Птолемея – где центром вращения всех объектов является Земля, и гелиоцентрическая система Коперника – где Солнце является центральным телом Версия Птолемея Версия Коперника
И хотя Коперник был ближе к истинной природе Солнечной системы, его работа имела недостатки. Основным из этих недостатков являлось утверждение, что планеты вращаются вокруг Солнца по круговым орбитам. С учетом этого, модель Коперника практически настолько же не согласовывалась с наблюдениями, как и система Птолемея. Польский астроном стремился исправить данное расхождение при помощи дополнительного движения планеты по кругу, центр которого уже двигался вокруг Солнца — эпицикл. Однако, расхождения в большей своей части не были устранены. В начале XVII века немецкий астроном Иоганн Кеплер, изучая систему Николая Коперника, а также анализируя результаты астрономических наблюдений датчанина Тихо Браге, вывел основные законы относительно движения планет. Они были названы как Три закона Кеплера
Николай Коперник Иоганн Кеплер Тихо Браге
Зако́ны Ке́плера — три эмпирических соотношения, интуитивно подобранных Иоганном Кеплером на основе анализа астрономических наблюдений Тихо Браге. Описывают идеализированную гелиоцентрическую орбиту планеты. В рамках классической механики выводятся из решения задачи двух тел предельным переходом
Каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Форма эллипса и степень его сходства с окружностью характеризуется отношением где c — расстояние от центра эллипса до его фокуса (половина межфокусного расстояния), a — большая полуось. Величина e называется эксцентриситетом эллипса. При c=0 , и, следовательно, e=0 эллипс превращается в окружность. Первый закон
Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади. Применительно к нашей Солнечной системе, с этим законом связаны два понятия: перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты, и афелий — наиболее удалённая точка орбиты. Таким образом, из второго закона Кеплера следует, что планета движется вокруг Солнца неравномерно, имея в перигелии большую линейную скорость, чем в афелии. Каждый год в начале января Земля, проходя через перигелий, движется быстрее, поэтому видимое перемещение Солнца по эклиптике к востоку также происходит быстрее, чем в среднем за год. В начале июля Земля, проходя афелий, движется медленнее, поэтому и перемещение Солнца по эклиптике замедляется. Закон площадей указывает, что сила, управляющая орбитальным движением планет, направлена к Солнцу. Второй закон
Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей орбит планет. где T1 и T2— периоды обращения двух планет вокруг Солнца, a1 и a2 — длины больших полуосей их орбит. Утверждение справедливо также для спутников. Ньютон установил, что гравитационное притяжение планеты определённой массы зависит только от расстояния до неё, а не от других свойств, таких, как состав или температура. Третий закон
Он показал также, что третий закон Кеплера не совсем точен — в действительности в него входит и масса планеты: где M — масса Солнца, а m1и m2 — массы планет. Поскольку движение и масса оказались связаны, эту комбинацию гармонического закона Кеплера и закона тяготения Ньютона используют для определения массы планет и спутников, если известны их орбиты и орбитальные периоды.
infourok.ru
Презентация на тему «Законы Кеплера»
- Скачать презентацию (0.21 Мб)
- 62 загрузки
- 4.0 оценка
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Аннотация к презентации
Презентация для школьников на тему «Законы Кеплера» по астрономии. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно.
Содержание
ЗАКОНЫ КЕПЛЕРА
Астрономия, 11 класс
С древнейших времён считалось, что небесные тела движутся по «идеальным кривым» – окружностям. Однако в XVII в, выяснилось, что орбиты небесных тел отличаются от окружностей. Это важное открытие принадлежит Иоганну Кеплеру.
Кеплеру пришлось отказаться от кругового и равномерного движения планет. Для определения гелиоцентрических орбит планет он использовал результаты наблюдений датского астронома Тихо Браге. Особенно тщательно Кеплер изучал движение Марса. Итог его работ – открытие трёх основных законов движения планет. Эти законы носят имя Кеплера
Солнечная система в представлении Тихо Браге
Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов (F) которогонаходится Солнце ПЕРВЫЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА Эллиптическая орбита планеты массой m
Предложить улучшение Сообщить об ошибке
pptcloud.ru
Презентация к уроку астрономии в 11 классе «Законы Кеплера»
Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Вопросы 1. Измеренное секстантом угловое расстояние планеты от Солнца оказалось равным 60°. Определите, какая это планета — верхняя или нижняя. 2. Можно ли наблюдать Венеру утром на западе, а вечером на востоке? Почему? Возможно ли подобное наблюдение для Меркурия; Марса? 3. Сидерический период обращения Марса вокруг Солнца составляет 686,97 суток. Определите, через какой промежуток времени Земля видна с Марса как утреннее светило. 4. Ниже приведена выдержка из книги. Прокомментируйте их. Ф. М. Дягилев «Из истории физики и жизни ее творцов»: «…Коперник впервые создал научную картину мира, заложив тем самым, по словам академика Амбарцумяна, «первый камень в фундамент современного естествознания»…».
Законы движения планет Солнечной системы
В результате длительной обработки многолетних наблюдений датского астронома Тихо Браге немецкий астроном и математик Кеплер эмпирически установил законы движения планет Солнечной системы. Иоганн Кеплер (1571-1630) Тихо Браге (1546-1601)
O — центр эллипса; S и S1 — фокусы эллипса; AB — его большая ось. Половина этой величины (a), которую обычно называют большой полуосью, характеризует размер орбиты планеты. A — перигелий, B — афелий эксцентриситет: e = OS/OA.
Вопросы Ответы Какие фактические знания являлись отправной точкой в исследованиях Кеплера? У Земли круговая орбита, угловое расстояние Марса от точки весеннего равноденствия, сидерический период обращения планеты. В чем заключался метод его исследования? К каким выводам пришел Кеплер? Многократное определение точки в пространстве, в которой оказывается планета, спустя промежуток времени, равный звездному периоду. Вычерчивание орбиты Марса в единицах радиуса земной орбиты. 1. Орбита удовлетворяет кривой, соответствующей эллипсу, Солнце находится не в центре, а в одном из фокусов эллипса. 2. Движение планеты по орбите неравномерно: в точке наибольшего удаления — скорость минимальна, в точке наименьшего удаления — максимальна.
Первый закон Кеплера Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.
Второй закон Кеплера Радиус-вектор планеты описывает за равные промежутки времени равные площади.
Третий закон Кеплера Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит. а1 а2
Применение Теория движения планет, изложенная Кеплером полностью применима к движению искусственных спутников Земли и космических кораблей.
Значение Подтвердили гелиоцентрическую систему устройства мира Коперника Преодолели умозрительные заключения о круговых движениях небесных тел, с опорой на эмпирические данные Позволили ввести понятие астрономической единицы как основы для вычисления различных астрономических расстояний в Солнечной системе
Д/З: п.12, стр. 63 упражнение 10 № 2
- Никулина Татьяна Владимировна
- 3701
- 17.09.2017
Номер материала: ДБ-691814
Свидетельство о публикации данного материала автор может скачать в разделе «Достижения» своего сайта.
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей
Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность
Сертификат о создании сайта
Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта
Грамота за использование ИКТ в работе педагога
Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту
Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне
Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство
Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта «Инфоурок»
Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту
Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом «Инфоурок»
Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту
Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта «Инфоурок»
Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
infourok.ru
Презентация на тему: Законы движения планет
Законы движения планет. Выполнили ученицы 11 класса- Еремеева Валентина и Назарова Дарья.
В конце XVI в. датский астроном И. Кеплер, изучая движение планет, открыл три закона их движения. И. Ньютон вывел формулу для закона всемирного тяготения. Он получил три обобщенных закона Кеплера.
Под действием силы притяжения одно небесное тело движется в поле тяготения другого небесного тела по одному из конических сечений-кругу, эллипсу, параболе или гиперболе. Ближайшая к Солнцу точка орбиты называется перигелием,самая далекая-афелием. Линия,соединяющая какую-либо точку эллипса с фокусом,называется радиус-вектором. Отношение расстояния между фокусами к большой оси (к наибольшему диаметру) называется эксцентриситетом е.
Второй закон Кеплера. Каждая планета движется так, что радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади. Планета движется быстрее всего в перигелии, а медленнее всего-когда находится на наибольшем удалении(в афелии). Таким образом, второй закон Кеплера определяет скорость движения планеты.
Третий закон Кеплера. Куб большой полуоси орбиты тела, деленный на квадрат периода его обращения и на сумму масс тел, есть величина постоянная. а^3/[T^2(M1+M2)]=G/4П^2 где, Т-период обращения одного тела вокруг другого тела на среднем расстоянии а. Третий обобщенный закон Кеплера позволяет определять массы планет по движению их спутников, а масса двойных звезд-по элементам их орбит.
Пример решения задачи Определите массу Юпитера по движению его спутника Ио ,если спутник обращается Юпитера по круговой орбите на расстоянии а=422*10^3 км, с периодом Т=1,769 сут.Решение: Из третьего обобщенного закона Кеплера, полагая Мю=М1>>М2=МИо, имеем Мю=4П^2*a^3/G*T^2,тогда Мю=1,9*10^27 кг.
Вывод. Движение планет и других небесных тел вокруг Солнца под действием силы тяготения происходит по трем законам Кеплера. Эти законы позволяют рассчитывать положения планет и определять их массы по движению спутников вокруг них.
Вопросы: 1.Перечислите основные элементы эллиптической орбиты планеты.2.Как связаны периоды обращения планет с их средними расстояниями до Солнца?3.Сформулируйте первый обобщенный закон Кеплера.4.Сформулируйте второй и третий законы Кеплера.
ppt4web.ru