行星的运动

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学完地球表面上的圆周运动后,本章我们将学习地球表面以外的圆周运动——行星的运动,行星的运动我们可以认为是匀速圆周运动,其处理过程和前面学的完全一样。


地心说和日心说

博主一直认为,推动人类科技发展的是人类天生具有的好奇心,人类对身边事物现象的好奇,促使人们通过观察和思考,总结自然规律,地心说就是人们根据观察和直接经验得出的理论,认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,包过太阳在内的其他行星都围绕地球在转,这一套理论很符合我们日常观察到的现象,代表人物是托勒密,人类对自然规律的认识是随着时间的流逝而不断加深的,大约1300后,一位伟大的物理学习哥白尼提出了与地心说完全相反的日心说,日心说认为太阳是宇宙中心,太阳是静止不动的,地球和其他行星都围绕着太阳做圆周运动,因为在当时地心说被宗教支配着,那个时候宗教势力比皇权还大,哥白尼因日心说被迫流落他乡,另一位科学家布鲁诺在看了哥白尼有关日心说的著作后,极力宣传日心说的思想,最后被当众活活烧死,但人类科学进步的思想是任何力量都阻止不了的,最后日心说战胜了地心说。哥白尼去世后的三年,丹麦出现了一位天才观测家——第谷,他通过长期的难以置信肉眼观察,得到了非常准确的行星运动数据,可惜天妒英才,45岁去世,但他留下来的观察数据改变了物理学的一场革命,他的学生开普勒花费20的时间整理他留下来的数据,最后得出了著名的开普勒三大定律。

科学是美妙的,它让我们这个世界是那么的完美和谐,但发现科学的过程是曲折的,它是一代代伟大的科学前辈们前赴后继钻研的结果。

开普勒三大定律

1、开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

(开普勒第一定律)

2、开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。

这个定律告诉我们,行星离太阳越近,运动的速度就越快,离太阳越远,运动的速度就越慢。

(开普勒第二定律)

3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方和它的公转周期的二次方的比值都相等。(a为长半轴;T为行星公转周期;k为常数,与中心天体的质量有关)

(开普勒第三定律)

说明:

1、开普勒第一定律说明行星的运动轨迹是一个椭圆,但通过数据分析发现,椭圆一点都不椭,可以认为是个标准的圆,所以在我们以后的学习过程中,一般都是把行星运动的轨迹按圆轨道来处理,根据开普勒第二定律,行星的运动就是匀速圆周运动。

2、开普勒行星运动定律为以后的牛顿发现万有引力定律奠定了坚实的基础。


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