天體運動基礎(chǔ)知識解讀

何萬齡(特級教師)

天體運動是人類最早研究的運動之一。從日心說的提出，到開普勒行星運動三定律、萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，都是人類偉大智慧的結(jié)晶。學(xué)習(xí)天體運動知識，要明確的基礎(chǔ)知識有哪些？下面結(jié)合例子進行討論。

二、天體間的相互作用力遵從什么規(guī)律天體間的作用力遵從什么規(guī)律，這是理解天體運動知識點的關(guān)鍵。牛頓在開普勒行星運動三定律的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是人類認識到“天上的運動”與地上的運動，遵循同樣的規(guī)律。即：自然界巾任何兩個物體都有相互吸上力，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之距離r的二次方成反比。點撥：萬有引力是普遍存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的物理意義，對物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠的影響；它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來，對科學(xué)的發(fā)展起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，使人們有能力理解天地間的各種事物。 三、天體運動的簡化模型是什么樣的

分析天體運動的規(guī)律，首先要建立簡化的物理模型。牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，創(chuàng)造性地簡化了天體運動模型，認為行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，從而大大簡化了運算過程。

例3 如圖1所示，質(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在彼此的引力作用下都繞O點做勻速圓周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)。萬有引力常量為G。試求兩星球做圓周運動的周期。