作者perigee (何如当初不相识)
看板Physics
标题[问题] 彗星尘埃尾弯曲的原因
时间Sun Sep 9 00:38:18 2018
【出处】非习题
【题目】彗星的尘埃尾为何会弯曲?
【瓶颈】参考此图
https://tinyurl.com/y72m4erv
尘埃尾的尾部会弯向太阳，而不是像离子尾那样笔直，原因为何?
google後有的网页说是惯性，有的说是克卜勒第三定律，
还有说是因为太阳重力会把尘埃粒子稍微往太阳吸。
我知道原因不只一个，不过各自的详细机制是什麽？
如果说是克卜勒第三定律，我的理解是因为较外侧的尘埃，其轨道速度会较慢，
所以整体看起来就被拖在後面。但这样对吗?
如果说是惯性我就不太懂了，圆周运动物体的惯性不是沿切线方向飞出去吗?
这如何造成整体尘埃尾的弯曲?
如果说是太阳重力把末端的粒子往内吸造成弯曲，这我就更不懂
重力应该对质量愈大的物体影响愈大，但靠末端的粒子明明较轻呀?
我有查到这篇文章：
https://pansci.asia/archives/108168
其中这段有提到光压：
「富含尘埃的彗星产生各种不同大小的尘埃，尘埃受太阳重力与太阳光压影响，
由於万有引力正比於质量（～体积，尘埃半径的三次方），
辐射光压正比於截面积（尘埃半径的平方），
因此越大的尘埃其向内的万有引力大幅抵销了向外的辐射光压，
越小的尘埃所受万有引力较小，所以受到向外的净力反而较大，被推向较外围」
但我的理解是，这段指的是「尘埃尾形成的原因」，
彗星在外太阳系时没有彗发也没有彗尾，飞进来受到太阳影响才吹出彗尾。
所以这段在讲吹出彗尾时，光压和重力的综合效果使大颗粒子留在较内侧，
小颗粒子被推向外侧，结果变成一条尾巴。但这不是我要问的。
我要问的是，尘埃尾为何不像离子尾那样笔直，而是会稍微弯曲?
本来以为这问题应该有很确定的答案，结果中英文维基都没提到，
查英文网页也都语焉不详，还是我关键字都下错了?.....
恳请强者救援！
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1F：→ wohtp: 你说的理由全部都是同一个机制啊 09/09 13:46
2F：→ wohtp: 尘埃比较大所以飞出去的初速比较慢，轨道转弯比较明显 09/09 13:48
3F：→ wohtp: 离子初速很快所以轨迹看起来很不弯 09/09 13:48
4F：→ wohtp: 因为有太阳的引力所以会弯，有多弯可以用克卜勒算，所以讲 09/09 13:50
5F：→ wohtp: 的都是同一件事 09/09 13:50
6F：推 YJM1106: 要是彗星跟太阳风一样快，大概也是一条直线 09/09 14:52
7F：推 kenny5280: 重力特别的地方就是对任何质量都会提供同样的加速度， 09/09 15:00
8F：→ kenny5280: 用广相的讲法就是相同的测地线，所以你的理解有误。 09/09 15:00
9F：→ perigee: 所以克卜勒、惯性、光压都对罗? 09/09 15:27
10F：→ perigee: 没有学过广相，请问是哪里理解有误呢? 09/09 15:27
11F：→ wohtp: 何必扯到广相，牛顿重力也跟质量成正比啊... 09/09 15:58
12F：→ wohtp: 受光压大小大致上跟截面积有关，虽然到离子这个尺度其实就 09/09 16:01
13F：→ wohtp: 不能用古典光学了... 09/09 16:01
14F：→ wohtp: 但是质量大致上是跟体积成正比 09/09 16:02
15F：→ wohtp: 所以越大颗的东西光压越推不快 09/09 16:02
16F：→ wohtp: 尘埃离开彗星的初速比离子慢很多 09/09 16:03
17F：→ wohtp: 离开彗星以後尘埃和离子就照着牛顿力学乖乖的飞 09/09 16:04
18F：→ wohtp: 作用在它们身上的力是光压和太阳引力 09/09 16:06
19F：→ wohtp: 我刚刚忘了考虑离开彗星以後还是会有光压把它们往外推 09/09 16:07
20F：→ wohtp: 要嘛引力比光压大，被太阳往回拉；不然引力比光压小，被太 09/09 16:09
21F：→ wohtp: 阳往外推，但重点是反正都会受力轨迹都不是直的，然後就用 09/09 16:10
22F：→ wohtp: 牛顿力学算轨道 09/09 16:10
23F：→ wohtp: 尘埃的初速慢所以轨道很弯，离子很快所以轨道接近直线 09/09 16:11
24F：→ perigee: 感谢w大讲解，学弟提供了一个模拟网站，有兴趣可以玩玩看 09/09 19:52
26F：嘘 kenny5280: 重力跟质量成正比，但是不会影响加速度，因为质量会消 09/13 19:45
27F：→ kenny5280: 掉（惯性质量约等於重力质量） 09/13 19:45
28F：→ kenny5280: 而且我的第一个逗号以前也没有用到广相 09/13 19:46