地球运行轨道为什么是椭圆

时间:2023-04-19 04:39:45
地球运行轨道为什么是椭圆

地球运行轨道为什么是椭圆

地球运行轨道为什么是椭圆,在现实生活中,很多人都知道地球是围绕着太阳公转的,而公转的运行轨道呈现了一个椭圆形,下面就为大家分享地球运行轨道为什么是椭圆。

  地球运行轨道为什么是椭圆1

椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中,原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动,才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。

首先:正圆轨道也是椭圆轨道的一种,只不过是特殊的椭圆轨道。

如果要地球完全按照正圆轨道运转条件是十分苛刻的,首先就必须让太阳的其他行星消失,接着离太阳比较近的恒星也必须消失,否则他们就会对地球产生影响导致地球运转轨道的改变。

地球绕太阳公转,在给定的能量的条件下,可能的轨道有无数条,圆轨道只是其中的一条而已。如果想要地球按正圆轨道运行,地球的能量,动量要满足一定条件。

就是任一时刻,地球的动能Ek和势能Ep的关系满足Ek=-Ep/2。或者说当Ek=-Ep/2时,地球运动方向垂直于日地连线。这个条件非常苛刻,即便是地球在正圆轨道上运行,一点微小的扰动都可以改变这种状态,使得地球在新的椭圆轨道上运行。

高中物理书上只是书人造卫星从远地点向近地点运动会加速,势能转化为动能。从近地点向远地点运动会减速,动能转化为势能。

当卫星速度正好为第1宇宙速度时,轨道为正圆。 ……此处隐藏2271个字……;当 0

地球绕太阳公转轨道是一个椭圆形,这是由地球与太阳之间的距离、公转初始速度以及太阳质量共同决定的,其偏心率介于0和1之间,并非有另外的一个作用力干扰。

地球的公转轨道为什么是椭圆?

我们知道,太阳是在太阳系的中心,然后八大行星一圈一圈的以圆形围绕太阳进行运动。但是实际上根据开普勒第一定律,地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆,而且这个椭圆的偏心率e=0.0549,非常接近标准圆。

在太阳系内,各个行星围绕太阳进行运动,在此同时太阳系也在银河系中围绕着银心运动,这样就可以理解为是太阳在牵引着各个行星围绕银心运动。

那也就是说我们的地球是在小范围内围绕太阳运动,大范围内围绕银心运动,于是地球就受到了两个离心力。

那如果当地球运动到太阳与银心之间时,此时的两个离心力方向相反,离心力就会减小,这个时候地球受到太阳的万有引力将大于离心力,于是地球会向太阳靠近,形成了近日点。

如果当地球位于太阳和银心的同侧,两离心力方向相同,离心力发生叠加会变大,太阳的万有引力小于离心力,地球就会发生远离太阳的现象,这个时候形成了远日点,这就形成了一个椭圆轨道。

举个例子来理解一下,如果站在公交车里,车子向右侧转弯,这个时候你肯定会因为离心力增加而被甩向左侧。我们也可以通过计算来证明地球公转呈现椭圆轨迹,由圆周运动的向心力公式F=mv/r,这时的向心力F为是由太阳引力的GMm/r提供。

所以就有mv/r=GMm/r,得地球的公转速度v=√GM/r(r是日地平均距离,M为太阳质量,G为万有引力常数),通过这个式子可以发现地球的公转速度只与日地距离有关,而日地距离会发生变化,所以速度也会发生变化。

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