普通物理–畜牧系课件.ppt

1、I.2.4 向心力 離心力 w v：物體作圓周運動之速率 w r：圓之半徑 rmva2r地球衛星之速率w 衛星軌道具有固定半徑之條件：重力=向心力 rGMvrmvrGmMFE22EgEx.2-5 哈伯望眼鏡 HST w 距地面高度 h=596 km w r=RE h=6.98 106 kmm/s7560 106.98105.98106.67 rGM v62411EKeplers 3 rd law w 週期的平方與軌道半徑的立方成正比 3E22E23ErGM4TGMr 2T週期圓周長Tr 2rGMvEx.2-6 同步衛星w 同步衛星之週期 =地球自轉週期 =1 日=8.6410 s Synchr

2、onous satellitem1059.3hm1023.42105.98 106.67108.642GMTr7724114E3/2距地面距地面距地心距地心Ex.2-7 人工重力目的：使太空站人員之行動如同在地球 方式：太空站之地板提供等於mg之向心力 82sr/v 2T130m/s)9.8m/s)(1700(rgv/rmvmgF22mThe International Space StationEx.2-8 牛頓的潮汐理論-I Isaac Newton (1642-1727)牛頓的潮汐理論-II w 僅考慮月球的引力，只有一次高潮 w 再考慮月球及地球繞C.M（質量中心）共轉，則地球上遠側之

3、向心加速度最大，且受月球引力最小，為另一次高潮 w 若再計入太陽之引力（不及月球引力之半）則當日月呈一直線時，為子午潮（spring tide），而當日月呈直角時，為小潮（neap tide）子午潮和小潮子午潮和小潮-I I子午潮和小潮子午潮和小潮-IIII非慣性力w 離心力與柯氏力(Coriolis force)w 慣性座標無加速度（靜止或等速運動）之座標。w 牛頓運動定律必須在慣性座標內才成立，在非慣性座標內，即非 F=ma 之簡單形式，而需加上另二項，亦即離心力與柯氏力。離心力柯氏力 The Coriolis forcew 在旋轉台（地球）上拋出一石，由地面（慣性座標）視之，石未受力，在慣性作用下應偏右；但由旋轉台上（非慣性座標）視之，石既偏右，必受一力（柯氏力）之作用。w 因地球轉速慢，柯氏力之效應僅在大尺度之颱風，盛行風上才顯著。Typhoons&HurricanesInfrared Satellite Images of Hurricane AndrewAnticyclones and Cyclones FormationRealistic Weather Patternsfrom GOES-8Sea breeze&Ocean circulationGlobal CirculationThree-Cell ModelClimate