Acerca del Capítulo 6 de Física 2, un curso obligatorio para estudiantes de secundaria, Gravedad y Vuelo Espacial

El movimiento de los cuerpos celestes ha sido el foco y la dificultad del examen de ingreso a la universidad a lo largo de los años, y es una manifestación concreta de la aplicación de la ley de la gravedad. . La clave para superar esta dificultad es saber que casi todos los problemas de gravedad están relacionados con el conocimiento del movimiento circular uniforme. Si el movimiento de los cuerpos celestes se considera como movimiento circular uniforme, toda la fuerza centrípeta requerida proviene de la gravedad.

Solo recuerde f = GMM/R2 = MV 2/R = MRW 2 = MR(2π/t)2 = MA, y elija la fórmula de análisis adecuada según la situación real.

Puede ser aproximadamente igual a mg cerca de la tierra.

Aún recuerdo una fórmula de reemplazo de oro, el tema trata sobre la aceleración gravitacional del cuerpo celeste central.

GMm/r^2=mg

Puntos de prueba principales: aceleración, período y cambio de velocidad con el radio del cuerpo celeste alrededor del mismo centro.

Solo recuerda que cuanto mayor sea el radio, más pequeño será todo excepto el punto.

También hay cambios de órbita, satélites sincrónicos, la diferencia en la rotación de los objetos en órbitas terrestres ecuatoriales y bajas, etc.

El motivo de la dificultad:

El problema de los satélites es Newtoniano Aplicación integral de las leyes del movimiento, las leyes básicas de la cinemática, la ley de conservación de la energía, la ley de la gravitación universal e incluso las leyes del electromagnetismo. La razón por la que se ha convertido en una de las dificultades en la enseñanza de física en la escuela secundaria se debe simplemente a las siguientes razones.

1. No se puede establecer correctamente el modelo físico del satélite, lo que produce una transferencia cognitiva negativa.

Debido a las limitaciones de la psicología cognitiva de los estudiantes de secundaria y la duración del estudio de los problemas de los satélites, desde las leyes del movimiento de Newton hasta las leyes del movimiento celeste, no pueden distinguir la cinemática de los satélites, las naves espaciales y el espacio. estaciones, transbordadores espaciales y otros cuerpos celestes que giran alrededor de la Tierra. Características y características dinámicas, es imposible establecer un modelo físico (incluido el modelo de proceso y el modelo de estado) del movimiento circular uniforme de satélites o cuerpos celestes. Al resolver problemas, naturalmente estarán atados a viejas ideas y métodos cinemáticos, lo que resultará en una transferencia cognitiva negativa.

2. No se pueden distinguir correctamente los tipos de satélites, lo que genera confusión en la comprensión.

Los satélites se pueden dividir en satélites de órbita baja, satélites de órbita media y alta, satélites de órbita geosincrónica, satélites de órbita geoestacionaria, satélites de órbita sincrónica al sol, grandes satélites de órbita elíptica y satélites de órbita polar según sus órbitas. Según su finalidad científica, se pueden dividir en satélites meteorológicos, satélites de comunicaciones, satélites de reconocimiento, satélites científicos, satélites de aplicaciones y satélites de pruebas tecnológicas. . . . . . Porque los satélites con diferentes títulos corresponden a diferentes leyes y estados, y los nombres de clasificación de los estudiantes no pueden corresponder al conocimiento de los satélites en el libro de texto, lo que genera errores en la comprensión y aplicación.

3. La comprensión incorrecta del significado físico conduce a errores conceptuales.

Existen muchos términos y conceptos en temas de satélites, como satélites, estrellas binarias, planetas, estrellas, agujeros negros, la luna, la tierra, Saturno, Marte y el radio orbital del satélite; y su propio radio, el período de revolución del satélite y el período de rotación del satélite; aceleración centrípeta del satélite, aceleración gravitacional de la órbita del satélite y aceleración gravitacional en la superficie terrestre; cuestiones de seguimiento, acoplamiento, cambio de órbita, inyección, sincronización, inserción en órbita del satélite; . . . . . . Debido a que no conocemos el significado de muchos conceptos involucrados en las preguntas satélite, a menudo cometemos errores durante el proceso de lectura, revisión y resolución de preguntas.

4. No analizar correctamente la fuerza, dando lugar a confusión en la aplicación de la ley.

Debido al conocimiento incompleto del análisis de fuerzas de los objetos aprendido en el primer grado de la escuela secundaria, al descuido de una comprensión más profunda, a la falta de familiaridad o incluso al olvido de las leyes de movimiento de Newton, el movimiento circular y el movimiento curvo, este conocimiento No se puede transferir ni aplicar a las operaciones de satélites. En el análisis de principios, la imposibilidad de establecer ideas analíticas correctas conduce al mal uso de fórmulas y leyes, y los errores en la resolución de problemas son inevitables.

5. No se puede comprender completamente el sistema de conocimiento de las cuestiones satelitales, por lo que no se puede distinguir correctamente la diferencia entre los puntos de conocimiento cercanos. Por ejemplo, las leyes del movimiento planetario de Kepler son diferentes de la ley de la gravitación universal; la aceleración centrípeta de los objetos ecuatoriales que giran con la Tierra es diferente de la aceleración centrípeta de los satélites sincrónicos que giran alrededor de la Tierra. La diferencia entre la aceleración centrípeta del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra y la aceleración gravitacional en la órbita de la Luna; la diferencia entre la aceleración centrípeta y la aceleración tangencial del movimiento del satélite alrededor de la Tierra; la diferencia entre la velocidad de funcionamiento del satélite y su velocidad de lanzamiento; ; las tres fuerzas de gravedad, gravitación universal y centrípeta, etc. La diferencia en la relación de valencia la diferencia entre el radio de un cuerpo celeste y el radio de la órbita de un satélite es diferente del radio orbital; r de un cuerpo celeste. . . . . . Sólo comprendiendo claramente las diferencias entre estos puntos de conocimiento estrechamente relacionados podremos analizar y resolver correctamente los problemas de los satélites.

Estrategia de avance de dificultad:

(a) Aclarar el concepto de satélite y las leyes aplicables:

1. El concepto de satélite:

Una nave espacial tripulada o no tripulada construida por humanos y lanzada al espacio que puede orbitar la Tierra en el espacio (al menos una vez) para investigaciones y aplicaciones científicas. En el proceso de estudiar física en la escuela secundaria, es necesario abstraerla en un objeto que pueda rodear la Tierra.

2. Leyes aplicables:

Ley del movimiento de Newton, ley de la gravitación universal, ley del movimiento celeste de Kepler, ley de la conservación de la energía, ley del movimiento circular, ley del movimiento curvilíneo , ley de la inducción electromagnética. . . . . Adaptado a temas satelitales. Sin embargo, debemos señalar que existe una diferencia fundamental entre las condiciones de fuerza de los satélites que operan en el cielo y las condiciones de fuerza de los objetos en movimiento en la Tierra.

(2) Comprender la clasificación de los satélites:

En el proceso de aprendizaje de física en la escuela secundaria, no es necesario conocer la clasificación específica de varios satélites y sus formas orbitales, como Siempre que comprenda los satélites geosincrónicos (relativamente estacionarios con respecto a la Tierra) y los satélites generales (que orbitan alrededor de la Tierra), sus características y diferencias.