1. THẾ NĂNG HẤP DẪN CỦA MỘT VẬT TRONG TRƯỜNG HẤP DẪN

Hình thành kiến thức mới: Công của lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên một vật khi vật này chuyển động từ vị trí A đến vị trí B như trong Hình 4.1 phụ thuộc vào những đại lượng nào và có phụ thuộc vào hình dạng của quỹ đạo hay không?

2. THẾ HẤP DẪN TẠI MỘT ĐIỂM TRONG TRƯỜNG HẤP DẪN

Hình thành kiến thức mới 1: Dựa vào công thức (4.2), xác định công của lực hấp dẫn của Trái Đất khi dịch chuyển một vật có khối lượng m từ vô cực về một vị trí cách tâm Trái Đất một đoạn r.

Hình thành kiến thức mới 3: Dựa vào kết quả của Ví dụ 1, giải thích tại sao khi đưa một vật lên cao từ bề mặt Trái Đất, ta cần phải sử dụng lượng năng lượng lớn hơn so với từ bề mặt Mặt Trăng.

Luyện tập

Đồ thị trong Hình 4.4 mô tả sự phụ thuộc của thế hấp dẫn vào khoảng cách đến tâm Trái Đất.

a) Dựa vào đồ thị, xác định thế năng hấp dẫn của một vệ tinh nhân tạo có khối lượng $8,2.10^{2}$ kg đang bay ở quỹ đạo quanh Trái Đất, cách tâm Trái Đất $10^{7}$m.

b) Xác định động năng của vệ tinh này, từ đó suy ra tốc độ của nó.

c) Xác định công cần thiết để đưa vệ tinh từ quỹ đạo đang xét lên quỹ đạo cách tâm Trái Đất $2.10^{7}$ m.

Hình thành kiến thức mới 2: Xác định tốc độ quay quanh Trái Đất của vệ tinh Vinasat-1 ở độ cao 35786 km so với bề mặt Trái Đất.

Xây dụng kiến thức mới 3: Tìm hiểu tại sao vệ tinh địa tĩnh phải ở độ cao khoảng 36000 km so với mặt đất.

Vận dụng: Tìm hiểu và trình bày ngắn gọn những hiểu biết của em về hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GPS) đang bay xung quanh Trái Đất (Hình 4.7).

Bài tập 2: Xác định tốc độ vũ trụ cấp I đối với Mặt Trăng, biết khối lượng và bán kính trung bình của Mặt Trăng lần lượt là $7,35.10^{22}$ kg và 1 737 km. Tại sao tốc độ này lại nhỏ hơn nhiều so với tốc độ vũ trụ cấp I đối với Trái Đất?