作者yjn145 (gg)
看板Physics
标题Re: [请益] 请问行星作椭圆运动，角动量守衡吗??
时间Thu Apr 22 16:27:23 2010
※ 引述《ch110125 (我好喜欢熊)》之铭言：
: 各位板上物理高手
: 小弟有一个关於行星运动与角动量的问题
: 请问行星作椭圆运动时，角动量是否守恒？
: 我们知道将中心星球(焦点)视为转轴支点
: 此时，没有力矩作用於绕椭圆运动之星球
: 故角动量守恒，这是没有问题的
: 但是如果你把支点转换到椭圆的中心
: 再观察近日点和远日点的速率
: 就发现，换个支点角动量就不守恒了
: 尤於角动量守恒是来自於力矩等於零
: 但是由中心点观察整个系统力矩也等於零~
: 应该说当力矩等於零时，你换支点根本没影响
: 但为什麽会造成角动量不守恒的情况呢??????
: 希望有高手可以点破我的错误~
: 感恩~~
老实说..这问题不错..
先给你的概念..."我们要先选择角动量的参考点，然後去分析你选定的系统对这
参考点有无受到力矩，如果有则你选定系统对於此参考点角动量不守恒"
前题(很重要):如果看这行星绕太阳运转，太阳有受到行星的万有引力，常理来说太阳应\
该不会静止，但如果要太阳静止，势必要对太阳施予外力，所以当你以行星跟太阳为系统
的时候，其系统有受到外力，所以行星和太阳动量合不守恒。
注:此外力的方向平行於太阳中心和行星的连线
为何要扯到此外力?
1.当你选定为行星跟太阳为系统且以太阳中心当参考点(支点)，则上述的外力刚好通过支
点，所以因为外力刚好通过支点，所以没有对太阳产生力矩而且太阳与行星的万有引力
也平行力臂，所以太阳跟行星以太阳为参考点角动量合守恒
2.当你选定系统一样为太阳和行星，但现在你假设太阳以外处当参考点，例如:椭圆中心
(即椭圆几何中心非太阳)，则可看出来虽然行星与太阳之间万有引力对椭圆中心力矩
会一正一负抵消掉，但是在"前题"中我们知道还要考虑施予太阳的外力，可以看出此外
力对椭圆中心有额外的力矩产生，所以以行星和太阳为系统情形对椭圆中心的力矩合
不为0，所以此系统对椭圆中心的角动量何不守恒，取其他当参考点(非太阳)也可以得
到一样的结果
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◆ From: 114.37.101.236
1F：推 ch110125:所以在这个情况之下~支点改变会造成力矩的变化 04/22 16:40
2F：→ yjn145:因为系统有受到外力...所以会因为你选择支点不同而不同 04/22 16:47
3F：→ yjn145:之前跟你讨论碰撞问题...是因为系统没受到外力 04/22 16:47
4F：→ yjn145:所以不论参考点怎麽选取都会得到角动量守恒 04/22 16:48
5F：推 ch110125:那~~那个太阳受到的外力算是假想力吗?? 04/22 17:00
6F：→ yjn145:真实力...我里面概念全没有用到假想力 04/22 17:25
7F：→ yjn145:假想力要在加速座标系观察才存在，而我是用静止观察者 04/22 17:27
8F：→ yjn145:讨论物理我会尽量避免用假想力，讨论起来很复杂... 04/22 17:28
9F：推 ch110125:那如果是真实力~~可以请问是谁给他这个力呢 04/22 18:02
10F：→ yjn145:其实不能这样问...一般来说，中学希望把问题简单化，才会作 04/22 18:38
11F：→ yjn145:此太阳为静止的假设..但实际上太阳会动...;就像求静电问题 04/22 18:39
12F：→ yjn145:常常假设正负电放在一起并静止，实际上正负电会相吸... 04/22 18:41
13F：→ yjn145:总而言之..看似太阳没接受到其他作用力，但是因假设在太阳 04/22 18:43
14F：→ yjn145:受万有引力而静止前题下，我们才做出太阳有受外力作用 04/22 18:44
15F：→ yjn145:的推论。 04/22 18:46
16F：→ yjn145:我想你应该问的问题应该是中学问题吧!!中学是讲太阳静止问 04/22 19:01
17F：→ yjn145:题，如果你要讨论太阳有受到万有引力动的话，那你取任何点 04/22 19:02
18F：→ yjn145:当参考点得到角动量一定守恒，但是讨论起来很复杂 04/22 19:03
19F：推 ch110125:感谢许多人的讨论~帮助我不少~再次感谢 04/22 22:49