抬頭看天,低頭測量天空......
昨天去找算命先生,算一下這次考試能不能過。
只見算命先生掐著鬍子,45°仰望天空,口中念念有詞:該掛的,還是要掛的。
前排導讀:
今天方程君就來討論一下,應該如何掂量天體。
今天的內容有:
①天體運動的基本考點和模型。
②分析計算天體運動的兩種基本方法。
預備,方程君開始談天論地了
【1】
天體的運動
(點擊查看思維導圖)
①天體運動,考試所涉及的考點,有兩個基本問題:
計算天體的質量計算天體的密度
②而在就算中涉及到的模型,也基本可以概括為兩種:
常規的天體運動
常規的天體運動,也即是某個天體繞著某個中心天體的運動。比如這樣:
這時候中心天體可以看成不動的。
特別的天體運動
特別的天體運動,簡單來說有兩種基本類型:
雙星模型
兩個行星互相繞著對方做圓周運動,即為雙星模型。
在雙星模型中,兩個天體都是運動的。比如下面這貨:
三星模型
三個天體共同圍繞旋轉,則構成了一個三星模型。
常見的三星模型如下:
(雙星模型與三星模型的具體解法,方程君將會在另一篇文章中細說)
還有四星模型、五星模型、六星模型、七星模型,湊齊了就可以召喚神龍實現願望了。
【2】
天體運動分析與計算步驟
(點擊查看思維導圖)
對於天體運動分析與計算的基本方法見上面的思維導圖。
而天體運動的分析與計算,會涉及到兩個基本的情況:
在天體表面或者天體表面附近。
如果一個物體剛好在某個天體的表面,並且知道它的重力。
如果能夠忽略天體的自轉,則物體受到的重力大小就約等於天體對它的萬有引力。
這種情況一般會提供天體表面的重力加速度:g。
此時,我們要記住一個主要的條件:萬有引力=重力。
至於為什麼需要忽略天體的自轉的原因,我們以地球為例。
地球在轉動的過程中,地面上的物體會隨著地球繞地軸做圓周運動。
物體做圓周運動的向心力,則來自地球與物體間的萬有引力的一個分力。
而地面上的物體受到的重力,則是萬有引力的另一個分力。
因此,不忽略自轉的話,是不能夠把物體的重力看成萬有引力的。
在天體之外,繞天體做圓周運動。
在天體表面的計算天體的運動情況,本身就存在局限性。
比如我們總不可能跑到太陽上測一下一個雞腿的重量是多少,由此來估測太陽的質量。
所以,這時候,我們找到另一個方法,那就是觀察圍繞這個天體運動的其他物體。
比如還是太陽:
想要計算太陽的質量,我們可測量出某個繞太陽運動的行星的數據。
根據這些數據,計算出行星運動的向心力。
最終,根據向心力等於太陽與行星之間的萬有引力,由此就可以來算出太陽的質量。
對於這種類型的情況,要記住一個條件:萬有引力=向心力。
(對於上面提到的模型和解題方法的具體應用,方程君將會在另外的文章中細說。)
去太陽上烤雞翅會不會更好吃
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