Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата

=,

где: m - масса спутника,

- масса Земли, равная

- гравитационная постоянная

- расстояние от центра Земли до спутника,

- экваториальный радиус Земли, равный 6378 км.

Из теоремы вириала следует

v

При этом v- квадрат линейной скорости спутника.

Следовательно,

Подставив в полученную формулу числовые значения величин, получим

Расстояние от поверхности Земли до спутника оказывается равным

На такую высоту надо поднять искусственный спутник над экватором. Это расстояние велико, но много меньше расстояния от Земли до Луны. Поэтому силой гравитационного взаимодействия между спутником и Луной можно пренебречь по сравнению с силой взаимодействия между спутником и Землёй. Следовательно, система Земля и её искусственный спутник представляет собой замкнутую систему и применение к ней теоремы вириала допустимо.

Представляет не меньший интерес определение положения искусственного спутника над любой точкой поверхности Земного шара. Подобные задачи можно предложить учащимся для самостоятельного решения и сравнения с действительными данными, что будет содействовать развитию творческих способностей обучаемых.

3. Применение теоремы вириала к анализу энергетического состояния звёзд. В современном понимании учёных-физиков звезда представляет собой громадный газовый шар. Под действием гравитационных сил взаимодействия газ уплотняется, температура его при этом увеличивается, и вследствие этого роста увеличивается кинетическая энергия частиц. Электроны атома отрываются от поля ядра, образуются свободные электроны и ионы водорода [4]. Некоторая часть протонов объединяется по четыре, образуя ионы гелия. Молекулярная масса иона водорода равна 0,5 атомных единиц, а для иона гелия она равна 2. С.А. Каплан считает [5] обоснованным предположение, что в звёздных образованиях в средней ступени эволюции, в которой находится в настоящее время наше Солнце, среднее значение молекулярной массы частиц равно 0,6 или, что то же самое, атомных единиц. Следовательно, среднее значение потенциальной энергии так называемой водородной или "холодной" звезды оказывается равным

. . . . . . . . . . . . (4)

Из курса физики учащимся известно, что кинетическая энергия частицы газового шара равна

=, . . . . . . . . . . . . (5)

где - постоянная Больцмана.

Число всех частиц звёздного вещества (электронов и ионов) обозначим символом . Тогда, считая плотность звёздного вещества одинаковой по всему объёму, кинетическую энергию частиц звёздного образования выразим следующим образом:

== . . . . . . . . . . .(6)

Подставив известные значения потенциальной и кинетической энергий в формулу теоремы вириала, получим зависимость между радиусом и температурой звезды

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: bestreferat ru, шпоры на телефон.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата