作者gba356 (玛利欧)
看板SENIORHIGH
标题Re: [问题] 克普勒第三定律
时间Mon May 4 23:11:00 2009
※ 引述《y246hdse (土豆)》之铭言:
: 椭圆
: GM 4拍^R
: ------ = -------
: r^ T^
: 要导出 克普勒第三定律
: r三次方
: 不是要把r移到右边 才会有 ------------ =定值
: T平方
: 但是椭圆轨道 左边的r是距离 右边的R是曲率半径
: 为什麽导的出克普勒第三定律 ?
: (近日距离+远日距离)
: 而且最後面导出的r是 -----------------------
: 2
: 为什麽?? 还是高中数学没办法解释??
设近日点速率 v[1], 远日点速率 v[2],
椭圆半长轴 a, 半短轴 b, 焦距 c,则近日距 r[1] = a - c、远日距 r[2] = a + c
r[1] * m * v[1] = r[2] * m * v[2] ...(1) (角动量守恒)
2 2
(1/2) * m * v[1] - GMm/(a-c) = (1/2) * m * v[2] - GMm/(a+c)...(2)
(能量守恒)
面积速率 = πab / T = (1/2)rvsinθ...(3),其中 T 为周期 (克卜勒第二定律)
(1) 式整理可得
( v[1] - v[2] ) = (c/a)( v[1] + v[2] )...(4)
(2) 式整理可得
GMm
(1/2) * m * ( v[1] + v[2] )( v[1] - v[2]) = ──────...(5)
2 2
a - c
由 (3) 可得(近日、远日处皆九十度,sinθ = 1)
v[1] = 2πab / T(a-c)...(6)
v[2] = 2πab / T(a+c)...(7)
2 2 2
将 (4) 代入 (5) 及椭圆性质 a - c = b
2 2
( v[1] + v[2] ) = 4GMa/b ...(8)
(6)、(7) 代入 (8)
2
( v[1] + v[2] )
2
2πab 2 4a 4GMa
= (─────) * (─────) = ─────
T 2 2
b b
得
2 3 2
4π a = GMT
即
3
a GM
──── = ────
2 2
T 4π
因为我那份讲义弄丢了..
所以刚刚又重导了一次,
不知道有没有出什麽问题..
刚刚忙着翻讲义就推错文啦,真是抱歉..
呜呜..那份讲义弄丢了..我很心爱的讲义耶..
这个证明给原 PO 参考啦,台大电机第二阶段笔试考过两次唷~
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 218.161.126.38
1F:推 y246hdse:谢罗 非常清楚! 05/04 23:23
2F:→ gba356:不客气^^ 05/04 23:29
3F:推 etkj2000tw:推推^^ 05/05 01:10
※ 编辑: gba356 来自: 218.161.124.7 (05/05 14:11)
4F:推 red0210:推一下!! 05/05 18:52
5F:推 nightkid:高中的话 这样就够了 05/06 11:40