天體運動為什麼是橢圓軌道?儘量清楚明白謝謝

時間 2021-08-11 17:30:07

1樓:苦力爬

圓錐曲線中只有橢圓是有封閉曲線,且有固定中心點的。當然,圓可以看作是一種特殊的橢圓。

當一顆恆星捕獲一顆較小的星球時,會發生以下幾種情況:

一、如果星球的速度不足以支援橢圓軌道,那麼它的軌跡就會是拋物線,而拋物線的終點就是這顆恆星的表面,這意味著,該星球會被毀滅,它的軌道被觀測到的時間相對宇宙的時間尺度來說就太短了,很難被觀測到。

二、如果星球的速度剛剛好在某個範圍內,它會在以恆星為一個焦點的橢圓軌道上圍繞恆星旋轉。只有當星球與恆星的連線與當時星球相對恆星的速度方向垂直,並且,速度大小與當時兩星體間的距離滿足一個嚴格的關係等式時,才會形成正圓的軌道。可以想像,這樣的機率是多麼的小。

三、如果星球的速度太快,快到恆星對它的引力不足以支援橢圓軌道時,會形成雙曲線軌道,最終,這顆星球會飛離恆星,無法形成固定的軌道。

當然,在一個由星雲形成的類似太陽系的星系裡,行星的軌道也遵循上面第二條的規律。

所以,自然行成(沒有人為干預)的行星軌道都是橢圓。但是對地靜止的地球同步衛星,軌道已經非常接近正圓了。人為干預的因素,在所有原因中佔到很大的比重。

那麼,宇宙這麼大,有沒有可能存在正圓軌道的行星呢?從概率上來講,宇宙足夠大,其中的恆星-行星系統足夠多,應該能形成類似地球同步衛星一樣的非常接近正圓的軌道。只是因為數量過於稀少,目前人類的觀測手段也不足以完成這個觀測任務,我們還沒有發現罷了。

2樓:

學過高中物理的人知道,純圓周運動的特點是:一、線速度大小處處相等,二、方向與向心力處處垂直。

反之仍適用,如果速度與向心力不垂直或此半徑所計算的向心力大小與引力不等,則不是純圓周執行,會改變曲率。如初始速度與半徑方向不垂直,必造成徑向的拉長。

所以,天體的初速不可能符合這兩個苛刻條件,所以不是純圓周運動。至於為什麼是橢圓軌道,可以用高等物理書上積分方向推匯出是橢圓。開普勒三大定律是專門講橢圓三定律的。

有些人誤以為,行星間的引力互相干擾造成橢圓。這觀點是錯誤的,與引力干擾無關,即使只有一顆行星,軌道也是橢圓。要徹底搞清為什麼是橢圓軌道,必須懂積分看高等物理書,才能求出橢圓方程,高中知識是不夠的。

3樓:匿名使用者

你們會證明嗎,我想看證明,舒幼生力學上的證明像是在糊弄我

4樓:匿名使用者

在萬有引力作用下,根據牛頓第二定律,解微分方程。

5樓:匿名使用者

很明顯嗎,天體軌道一定是圓錐曲線的一種,不是橢圓就是拋物線和雙曲線

但是閉合軌道只有橢圓,拋物線和雙曲軌道的行星都已經一去不復返了

還有一部分行星能量不夠大沒法維持軌道飛進太陽了

6樓:匿名使用者

用數學推導觀點上來說,「天體運動是橢圓軌道」最開始只是一個假設。萬有引力定律的發現,其中一個基本假設也是這個。只不過後來萬有引力定律名聲大了,適用範圍更廣泛了,所以總有人拿萬有引力來【證明】天體運動是橢圓軌道。

就好像有人用「三角形內角和等於180度」來說證明了平行公理一樣。

事實上沒有「天體運動是橢圓軌道」這個假設,就沒有萬有引力定律。

7樓:感性的比較牛

這個問題恐怕全世界只有我知道,而且我也可以證明出,為了防止被盜,暫時不發表,可以給你點提示.主要是萬有引力造成的,不過我稱之為空間能量,就好比幾萬年人們就知道閃電,但不知道電是怎麼產生的,也不知道怎麼使用電,空間能量是一種一直被人知道的能量,但是目前居然沒人知道他怎麼產生的,也不知道他的工作原理,雖然我已經瞭解,但是不甘就這樣無名無姓的貢獻然後被人竊取.如果你知道空間能量產生的原理,就可以完美的知道為什麼星體全是橢圓形了,而且如果你會利用這個空間能量,這個社會將是另外一種飛躍,甚至超過電的應用帶來的飛躍.

衛星運動軌跡為什麼是橢圓?

8樓:王王王小六

衛星運動的軌道是橢圓是因為衛星與地球之間的萬有引力作用。

根據牛頓的萬有引力定律,一般情況,當一個物體靠近另外一個物體,是逐漸**獲並逐漸增加吸引力的,所以越靠近吸引力越大,加速度和速度也越大,而速度越大,要改變物體的運動就越難,所以除非達到絕對平衡,否則衛星的軌道基本上不會成為標準的圓周運動。

擴充套件資料

人造地球衛星繞地球執行遵循開普勒行星運動三定律:

(1)衛星軌道為一橢圓,地球在橢圓的一個焦點上。其長軸的兩個端點是衛星離地球最近和最遠的點,分別叫做遠地點和近地點。

(2)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球執行時,其執行速度是變化的,在遠地點時最低,在近地點時最高。速度的變化服從面積守恆規律,即衛星的向徑(衛星至地球的連線)在相同的時間內掃過的面積相等。

(3)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球執行,其執行週期取決於軌道的半長軸。不管軌道形狀如何,只要半長軸相同,它們就有相同的執行週期。

(4)人造地球衛星軌道的形狀和大小由它的半長軸和半短軸的數值來決定。其半長軸和半短軸的數值越大,軌道越高;半長軸與半短軸相差越多,軌道的橢圓形越扁長;並長軸與半短軸相等則為圓形軌道。

9樓:萊特資訊科技****

一、原因:和地球引力有關,地球的逃逸速度(第一宇宙速度)是7.9km/s。

當我們發射的衛星火箭達到這個速度後 就可以離開地面,繞地球作圓周運動。當速度大於7.9km/s,而又小於v2(第二宇宙速度)11.

2km/s時,人造衛星的繞地執行軌道會越來越扁,跟接近很扁的橢圓。

二、詳細原因:

1.開普勒第一定律(軌道定律):所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動,太陽是在這些橢圓的一個焦點上;

2.開普勒第二定律(又叫面積定律):太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積;

3.開普勒第三定律(又叫週期定律):所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉週期的二次方的比值都相等;

開普勒123定律同樣適用於人造衛星。

在萬有引力作用下,行星繞恆星運動或衛星繞行星運動只有兩種情況:橢圓或雙曲線,其中只有橢圓是穩定的.圓只是橢圓長軸等於短軸的特例。

10樓:ak_瑫

如果圓的話就沒有近地點和原地點之說``` 那麼就沒有加速度(向心加速度除外) 橢圓的軌道是地球對附近的天體引力的折中。僅有一個行星和一個恆星的系統是沒有任何意義的。早期的太陽系在形成過程中,原始的行星受到了小行星的撞擊和其他一系列擾動,才導致橢圓軌道的形成。

這叫行星徙動理論。 首先:正圓軌道也是橢圓軌道的一種,只不過是特殊的橢圓軌道。

如果要地球完全按照正圓軌道運轉條件是十分苛刻的,首先就必須讓太陽的其他行星消失,接著離太陽比較近的恆星也必須消失,否則他們就會對地球產生影響導致地球運轉軌道的改變。 地球繞太陽公轉,在給定的能量的條件下,可能的軌道有無數條,圓軌道只是其中的一條而已。如果想要地球按正圓軌道執行,地球的能量,動量要滿足一定條件。

就是任一時刻,地球的動能ek和勢能ep的關係滿足 ek = -ep/2。或者說當 ek = -ep/2時,地球運動方向垂直於日地連線。這個條件非常苛刻,即便是地球在正圓軌道上執行,一點微小的擾動都可以改變這種狀態,使得地球在新的橢圓軌道上執行。

高中物理書上只是書人造衛星從遠地點向近地點運動會加速,勢能轉化為動能。從近地點向遠地點運動會減速,動能轉化為勢能。 當衛星速度正好為第1宇宙速度時,軌道為正圓。

當衛星速度介於第1宇宙速度和第2宇宙速度之間時,軌道為橢圓。 嚴格來講,所有人造衛星的軌道都是橢圓形的。。比如地球赤道同步衛星,是人類期望達到純正圓形軌道的衛星,這樣在地面上看地球赤道同步衛星,它會天空中的一個固定點。

但是因為受多種其他因素的影響,衛星軌道不能完全達到正圓,而是一個比較接近正圓的橢圓。於是,在地面上看地球赤道同步衛星,它是在天空漂移,在畫8字。 在萬有引力作用下,行星繞恆星運動或衛星繞行星運動只有兩種情況:

橢圓或雙曲線,其中只有橢圓是穩定的.圓只是橢圓的特例. 圓是一種理想狀態,大多數衛星的運動並不要求達到圓的軌跡. 只有同步衛星希望更接近圓的軌跡.但實際上發**度不可能達到正圓,而且空間力的作用複雜,任何因素的影響,都會使軌道發生變化,因此同步衛星也不是正圓的.

11樓:匿名使用者

圓錐曲線有橢圓,雙曲線,拋物線。不過後兩者的行星會遠離中心天體,一去不復返。你能看到的,當然都是橢圓軌道

為什麼天體運動總是橢圓,而不是圓

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