Chuyển động của các thiên thể nhân tạo人工（じんこう）天体（てんたい）の運動（うんどう）

Kiến thức要点

• 人工（じんこう）衛星（えいせい）Vệ tinh nhân tạo

  Thiết bị do con người chế tạo chuyển động theo quỹ đạo quanh Trái Đất.

  地球（ちきゅう）の周回（しゅうかい）軌道（きどう）上（じょう）を運動（うんどう）する人工（じんこう）の天体（てんたい）。

• 第（だい）1宇宙（うちゅう）速度（そくど）Vận tốc vũ trụ cấp 1

  Vận tốc tối thiểu để vật chuyển động tròn đều ngay sát bề mặt Trái Đất.

  物体（ぶったい）が地表（ちひょう）すれすれの円（えん）軌道（きどう）で周回（しゅうかい）するために必要（ひつよう）な最小（さいしょう）速度（そくど）。

• 静止（せいし）衛星（えいせい）Vệ tinh địa tĩnh

  Vệ tinh có chu kỳ quay bằng chu kỳ tự quay của Trái Đất, đứng yên so với mặt đất.

  地球（ちきゅう）の自転（じてん）周期（しゅうき）と等（ひと）しい公転（こうてん）周期（しゅうき）を持（も）ち、地表（ちひょう）から静止（せいし）して見（み）える衛星（えいせい）。

• 第（だい）2宇宙（うちゅう）速度（そくど）Vận tốc vũ trụ cấp 2

  Vận tốc tối thiểu để vật thoát khỏi lực hút của Trái Đất ra vô cực.

  地球（ちきゅう）の引力（いんりょく）圏（けん）を脱出（だっしゅつ）して無限（むげん）遠（えん）へ到達（とうたつ）するために必要（ひつよう）な最小（さいしょう）初期（しょき）速度（そくど）。

• 人工（じんこう）惑星（わくせい）Hành tinh nhân tạo

  Thiết bị thoát khỏi lực hút Trái Đất và quay quanh Mặt Trời.

  地球（ちきゅう）の引力（いんりょく）を振り切（ふりき）り、太陽（たいよう）の周（まわ）りを公転（こうてん）する人工（じんこう）天体（てんたい）。

Cách làmしくみ

1. 01
   1. 高度（こうど） $h$ での衛星（えいせい）の速度（そくど）

   1. Vận tốc vệ tinh ở độ cao $h$

   Cân bằng lực hướng tâm và lực hấp dẫn cho $v = \sqrt{\frac{GM}{R+h}} = R \sqrt{\frac{g}{R+h}}$.

   向（こう）心力（しんりょく）と万有（ばんゆう）引力（いんりょく）のつり合（あ）いより $v = \sqrt{\frac{GM}{R+h}} = R \sqrt{\frac{g}{R+h}}$ が得（え）られます。

2. 02
   2. 第（だい）1宇宙（うちゅう）速度（そくど）の定式（ていしき）化（か）

   2. Vận tốc vũ trụ cấp 1

   Tại bề mặt $h=0$, vận tốc vũ trụ cấp 1 đạt $v = \sqrt{\frac{GM}{R}} = \sqrt{gR}$.

   地表（ちひょう）付近（ふきん） $h=0$ では、第（だい）1宇宙（うちゅう）速度（そくど）は $v = \sqrt{\frac{GM}{R}} = \sqrt{gR}$ となります。

3. 03
   3. 静止（せいし）衛星（えいせい）軌道（きどう）と脱出（だっしゅつ）エネルギー

   3. Bán kính vệ tinh địa tĩnh và năng lượng thoát

   Vệ tinh địa tĩnh có bán kính $r = \sqrt[3]{\frac{GM}{\omega^2}}$ và năng lượng bảo toàn $\frac{1}{2} m v^2 - G \frac{mM}{r} = \text{const}$.

   静止（せいし）衛星（えいせい）の軌道（きどう）半径（はんけい）は $r = \sqrt[3]{\frac{GM}{\omega^2}}$ であり、エネルギー保存（ほぞん）則（そく） $\frac{1}{2} m v^2 - G \frac{mM}{r} = \text{const}$ が成立（せいりつ）します。

Công thức公式

Ví dụ例題