作者Vulpix (Sebastian)
看板Physics
标题Re: [问题] 椭圆轨道的法线加速度
时间Tue Apr 4 00:04:35 2023
※ 引述《qna (freely falling)》之铭言:
: ※ 引述《GuanSi (冠希)》之铭言:
: : 从近日点到远日点,椭圆轨道的法线加速度是越来越小吗?
: : 想法
: : ac=v^2/r (r是曲率半径)
: : 从近日点到短轴端点,v越来越小,r越来越大,所以ac越来越小
: : 但从短轴端点到远日点,v越来越小,r也越来越小,所以ac就不确定了
: L=r*v*sinw r是与太阳距离
: 法线加速度是加速度在垂直速度方向的投影
: 故 ac = GM/r^2 * sinw = GML/vr^3
: 而 E=0.5mv^2 - GMm/r 带入可得法线加速度表达
直接把 sinw 算出来吧。
利用角平分线定理,sinw = B/sqrt( r(2A-r) )。
其中 A = 半长轴,B = 半短轴。
所以 a_c = GMB/sqrt( r^5 * (2A-r) ),
稍微算一下就知道 r = 5A/3 的时候 a_c 最小,
并且 r 离 5A/3 愈远就愈大,
所以这个问题与椭圆的离心率有关。
1. 离心率≦2/3
这种椭圆比较圆,就算把冥王星算进行星来,也都是这种轨道。
在远日点的时候,法线加速度最小。
在近日点的时候,法线加速度最大。
中间的变化过程是单调的。
2. 离心率>2/3
这种椭圆很椭,大概要哈雷彗星这种吧。
法线加速度最小的时候,在 r = 5A/3。
法线加速度最大的时候,还是在近日点。
远日点则是最後一个临界点,此时法线加速度是极大值。
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 1.160.1.92 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1680537877.A.9EB.html
1F:→ GuanSi: 感谢回覆 04/04 19:37
3F:推 Frobenius: e=0.66274341934918158097474209710925290 04/17 23:52
5F:推 Frobenius: 可以使克卜勒方程的级数解收敛的最大离心率 04/18 00:06