Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de relatie tussen orbitale snelheid en massa van het aantrekken van lichaam in een baan om lichaam en afstand twee?

De relatie tussen orbitale snelheid, massa van het aantrekkende lichaam en de afstand tussen de twee lichamen wordt beschreven door Kepler's derde wet van planetaire beweging en de vis-viva-vergelijking .

de derde wet van Kepler:

Deze wet stelt dat het kwadraat van de orbitale periode (t) van een planeet evenredig is met de kubus van de semi-major as (a) van zijn baan. Wiskundig:

`` `

T^2 ∝ a^3

`` `

Deze wet impliceert dat:

* Grotere afstand (groter 'a') leidt tot een langere orbitale periode (t).

* kortere afstand (kleinere 'a') leidt tot een kortere orbitale periode (t).

Vis-Viva-vergelijking:

Deze vergelijking relateert de orbitale snelheid (v) van een lichaam tot zijn afstand (r) van het aantrekkende lichaam en de massa (m) van het aantrekkende lichaam.

`` `

V^2 =GM (2/R - 1/A)

`` `

Waar:

* g is de zwaartekrachtconstante.

* M is de massa van het aantrekkende lichaam.

* r is de afstand tussen het baanbrekende lichaam en het aantrekkende lichaam.

* a is de semi-major-as van de baan.

Uit deze vergelijking kunnen we afleiden:

* Hogere massa (M) leidt tot hogere orbitale snelheid (V).

* Grotere afstand (grotere 'r') leidt tot lagere orbitale snelheid (v).

* De orbitale snelheid is hoger bij periapsis (dichtstbijzijnde punt bij het aantrekkende lichaam) en lager op apoapsis (het verst punt).

Samenvattend:

* Massa van het aantrekkende lichaam (M): Hogere massa resulteert in hogere orbitale snelheid.

* Afstand tussen de lichamen (R): Grotere afstand resulteert in lagere orbitale snelheid.

Het is belangrijk op te merken dat de derde wet van Kepler en de Vis-Viva-vergelijking de orbitale beweging van een lichaam beschrijven die een perfecte cirkelvormige baan aanneemt. In werkelijkheid zijn de meeste banen elliptisch en varieert de orbitale snelheid over de hele baan.