New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Physics 20A Week Two Notes

by: Joyce Nguy

Physics 20A Week Two Notes Physics 20A

Joyce Nguy
GPA 3.82

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

Happy studying with week two of physics 20A!
Class Notes
25 ?





Popular in Physics 2

This 5 page Class Notes was uploaded by Joyce Nguy on Saturday January 23, 2016. The Class Notes belongs to Physics 20A at University of California - Irvine taught by SMECKER-HANE, T. in Summer 2015. Since its upload, it has received 12 views. For similar materials see INTRO TO ASTRONOMY in Physics 2 at University of California - Irvine.


Reviews for Physics 20A Week Two Notes


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 01/23/16
1/11/16    Phys 20A  WEEK TWO     1. inner planets rotate faster than outer planets   2. Kepler’s laws   a. 1. orbits are ellipse with sun at one focus   3. planets from stars  a. stars twinkle, planets don’t   b. bc planets have bigger mass, so twinkling of particles makes light more constant   c. planets shine: because reflect sun’s light  d. planets can be brighter than most stars (venus and jupiter) or as faint as other  stars (uranus and neptune) depending on distance and size  e. stars are fixed in position on the celestial sphere but planets move with respect to  the fixed stars   f. two factors cause planet to move across celestial sphere  i. orbit that’s different from earth’s ­ in orbit around the sun   ii. because the earth, observation point, is in orbit around the sun   4. inferior vs superior planets   a. inferior  i. orbit lies along the ecliptic plane but always stays within a set maximum  angular distance away from the sun. E  ii. mercury and venus ­ look for them at sunrise or sunset   b. superior   i. orbit lies outside earth’s orbit  ii. can appear anywhere along the ecliptic plane (path the sun makes over  the course of the year)   iii. sometimes can appear in day or night  5. planet’s periods   a. planets move across celestial sphere  i. synodic period (s) ­ period measure by an observer on earth when the  planet’s position is relative to sun   ii. sidereal period (p) ­ period measured by an outside observer when the  planet’s position is relative to background stars   b. look at lecture for formulas   c. for superior planets: 1/p= 1/E ­1/s  d. Mars has a sidereal period, p = 1.9 years, earth has sidereal period, E = 1 yr  e. so s = 2.1 years   f. thus it takes mars a full 2 years to come back to the same position relative to the  sun for an observer on earth. that’s why mars is osmetimes not visible in the  night sky for a year  g. note by measuring s, you can deduce p   6. copernicus   a. for centuries, people thought earth was at center ­ GEOCENTRIC MODEL  b. based on observations of planets, galileo and copernicus sun is at center ­  HELIOCENTRIC MODEL  7. wandering stars   a. planets move mostly eastward among stars, which are essentially fixed in place  on celestial sphere  b. ancient astronomers noticed that “wandering stars” could help keep track of  seasons and time  c. but planets exhibit motion, inclduing retrograde motions (teproarily westward then  back to eastward) on sphere  8. heliocentric model   a. retrograde motion occurs because innner planets rotate faster than outer planets  resulting the inner planets eventually catching up to or passing the outer planet in  it’s orbit  9. wandering stars   a. Ptolemy tried to save geocentric model by adding epicycles   b. earth in middle, everything revolves around and also revolves in a little circle as  the little circle moved in its orbit  c. Tycho Brahe continued to make more accurate measrments of planet’s motions  in night sky using telescopes   d. heliocentric is better   e. important example of scientific method  10. Kepler   a. Johannes Kepler   b. (1571­1630)   c. came up with three empirical laws to describe planets orbits (based on  observation/data)   d. remember that finding a patter in natue usually points the way to some underlying  “law of nature”  11. First Law Kepler  a. planet orbits are ellipses   b. closer two foci, more circular  c. each ellipset has two foci   d. sun is at one focus and nothing lies at the other focus   12. ellipse   a. has size, described by the semimajor axis, A   b. full distance, width, is twice A   c. longest length of ellipse is 2a  d. A = the radius, if the ellipse is actually a circle   e. the eccentricity, e = 1 ­ B/A describes how elongated the ellipse is   13. Kepler’s Second Law  a. law of equal areas  b. the line between the planet and sun “sweeps out equal areas in equal times”  c. if we add up different areas, if time is equal, the area is equal   d. consequences  i. this law discusses one single planets motion around the sun   ii. a planet will go fastest when closest to the sun (gravity)  iii. slowest when farthest from the sun   14. Kepler’s Third Law  a. relates the orbital period to the size of the orbit  b. let A be the semimajor axis of an orbit given in AU   c. let P be the period given in years   d. Kepler’s Third Law says   e. P^2 year = A^3 AU   f. period measured in years squared is equal to the distance to the sun in AU (dist  from earth and sun) cubed   g. consequences   i. distant planets take longer to orbit the sun   ii. distant planets travel at slower speeds        1/13/16    Lecture Two    1. Newton’s Laws   a. 1643­1727   b. using planetary motions, three physical laws that apply to any object’s motion   c. theory of gravity   d. basis of classical mechanics  e. physical laws, NOT empirical science ­ explain why keplers are observed   2. First Law  a. extended galileo’s law of inertia   b. a moving object will stay in constant motion   c. “constant motion” means at a constant speed and in a constant direction   3. second law  a. unbalanced forces cause changes in motion   i. ex: speeding up with gas pedal ­ acceleration is in the direction of motion   ii. slowing down with brake pedal ­ acceleration is opposite the direction of  motion  4. speed and velocity  a. speed: the distance traveled per time (v=d/t); example: driving 60 mph   b. velocity: the speed AND direction; ex: driving 60 mph due east   c. a change in velocity is called acceleration:   i. a = (v2­v1)/(t2­t1)   ii. acceleration measures how quickly a change in motion takes place  iii. acceleration can be produced by changing speed or direction  5. newton’s second law  a. the acceleration of an object equal the force applied divided by mass of the  object moved: f=ma   b. mass resists changes in motion   c. greater forces mean greater accelerations   d. 1 kg m/s^2 is 1 NEWTON = 1 N   e. consequence of law:   i. if a constant force, F, is applied to two objects with different masses, m,  then a = F/m or a is prop  ii. and the acceleration resulting from the same F is inversely proportional to  the mass. The more massive object’s acceleration is smaller   6. third law  a. for every force applied there is an equal and opposite force resisting it  b. the two forces have the same size   c. the two forces have opposite directions   7. newton develops the law of gravity   a. gravity is an attractive force between any two objects with mass   b. it depends on the objects’ masses, m1 and m2   c. depends on distance, r, between them   d. for spherically symmetric objects, r is the distance between the centers of each  sphere  e. LOOK ON LECTURE NOTES   f. larger the masses, the larder the force of gravity   g. gravity is governed by an inverse square law in r   h. if r decreases, F must decrease   8. gravitational acceleration   a. all objects on earth fall with the same acceleration, g, where g = 9.8 ms^2  b. on mars you would only weight 40% of what you would weigh on earth   9. forces and orbits  a. uniform circular motion: orbiting in a circular path around an object and  maintaining a constant speed  b. recall that the acceleration is non zero if either the speed or direction changes ­ if  acceleration, then there must be a force causing it   10. elliptical orbits   a. for planets in elliptical   i. gravity changes both the direction and the speed of the planet   ii. results in keplers law of equal areas  iii. velocity of a planet is highest when its nearest the sun and slowest when  farthest from the sun  11. gravity and orbits   a. an object, m, in an orbit around another body, M, is simply just falling around that  body due to gravity   b. the less massive object is a satellite of the more massive object (m<M)  12. unbound orbits   a. whether an object orbiting a more massive body has a bound or unbound orbit on  its velocity, v  b. bound orbits (ellipses or circles) occur for objects with a variety of low v   c. objects with high v have unbound orbits (parabolas or hyperbolas)   d. by def, the dividing line between bound and unbound orbits occurs when an  object’s velocity equals the escape velocity, v(esc)   13. escape velocity   a. set potential energy of object m equal to its kinetic energy then by def the velocity  that m has is the escape velocity from M   b. v (esc) does NOT depend on m! it only depends on M and r   c. object on earths surface (r=R(e)) and v(esc) = 11 km/s           


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Janice Dongeun University of Washington

"I used the money I made selling my notes & study guides to pay for spring break in Olympia, Washington...which was Sweet!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.