行星轨道
太阳系八大行星运行轨道
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太阳系八大行星运行轨道
太阳系是指以太阳为中心的行星系统,包括八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
这些行星运行的轨道形状各不相同,速度也不同。
水星是太阳系中最小的行星,它的轨道是最靠近太阳的一个。
它的轨道形状接近一个椭圆形,离心率较大,所以离太阳的距离也会有较大的变化。
水星绕太阳公转的周期为88天。
金星的轨道也是椭圆形,但比水星的轨道更接近圆形。
金星的公转周期为225天,比地球的公转周期慢了一些。
由于金星的轨道比地球的轨道靠近太阳,所以它被称为“晨星”。
地球的轨道是基本上是一个圆形,公转周期为365天。
地球的轨道上还有一个卫星——月球。
火星的轨道形状接近一个椭圆形,公转周期为687天。
它的轨道比地球的轨道更靠近太阳,因此它的日照时间比地球短。
木星是太阳系中最大的行星,它的轨道也是比较椭圆形的。
木星的公转周期为11.86年,是太阳系中公转周期最长的行星。
土星的轨道同样也是椭圆形,公转周期为29.46年。
土星拥有一个漂亮的环系,由数个环构成。
天王星的轨道较为特殊,轨道平面与其他行星的轨道有较大的夹角。
天王星公转周期为84年,是太阳系中除冥王星外公转周期最长的行星。
海王星是太阳系中离太阳最远的行星,它的轨道也是椭圆形,公
转周期为164.8年。
海王星是太阳系中最冷的行星之一,因为它的距离太阳很远,所以得不到足够的热量。
这些行星的轨道形状和运动速度对于我们了解太阳系的结构和演化过程非常重要。
太阳系八大行星运行轨道
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太阳系八大行星运行轨道太阳系是我们所生活的宇宙中最为熟悉的一部分,由太阳和其周围的多个天体组成。
其中最为著名的就是八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
这些行星围绕太阳运行,并且每个行星都有自己独特的轨道特征。
水星的运行轨道水星是离太阳最为接近的行星,它的轨道距离太阳约为 5790 万公里。
水星的轨道是椭圆形的,离心率较大,约为 0.21。
这意味着水星的轨道不太圆,而是更加拉长,离心距离较大。
金星的运行轨道金星是太阳系中离太阳第二近的行星,它的轨道距离太阳约为 1.08 亿公里。
金星的轨道同样也是椭圆形的,离心率约为 0.01,比水星的轨道更接近于圆形。
金星的轨道相对较靠近太阳,因此它所需的时间来完成一次绕太阳的运动比地球快。
地球的运行轨道地球是我们所生活的行星,它的轨道距离太阳约为 1.5 亿公里。
地球的轨道也是椭圆形的,离心率约为 0.017。
地球的轨道接近于圆形,因此地球离太阳的距离相对稳定。
地球绕太阳运行一周所需的时间称为一年。
火星的运行轨道火星是太阳系中的第四颗行星,它的轨道距离太阳约为 2.28 亿公里。
火星的轨道同样也是椭圆形的,离心率约为 0.093。
火星的轨道比地球的轨道更为椭圆,因此火星距离太阳的距离会有一定的变化。
木星的运行轨道木星是太阳系中的巨大行星,它的轨道距离太阳约为 7.78 亿公里。
木星的轨道同样也是椭圆形的,离心率约为 0.048。
与前面的行星相比,木星的轨道更为扁平。
土星的运行轨道土星是另一颗巨大的行星,它的轨道距离太阳约为 14.3 亿公里。
土星的轨道仍然是椭圆形的,离心率约为 0.056。
土星的轨道比木星的轨道更加扁平,并且距离太阳更远。
天王星的运行轨道天王星是太阳系中离太阳较远的行星之一,它的轨道距离太阳约为 28.6 亿公里。
天王星的轨道同样也是椭圆形的,离心率约为 0.046。
天王星的轨道倾斜度较大,与其他行星的轨道相比更为特殊。
八大行星的正确轨道和自转速度
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八大行星的正确轨道和自转速度
八大行星是指围绕太阳运动的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
这些行星的轨道和自转速度都与它们的物理特性密切相关。
以下是八大行星的正确轨道和自转速度的分步骤阐述。
第一步:了解行星的轨道
行星轨道是行星围绕太阳运动的轨道。
行星轨道是椭圆形的,这是由于行星受到太阳引力的影响。
其中,地球和火星的轨道接近圆形,而其他行星的轨道更加椭圆。
所有行星的轨道都遵循开普勒定律,即它们沿着椭圆轨道运动,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二步:分析行星的自转速度
行星的自转速度是指行星绕自己的轴旋转的速率。
自转速度与行星半径、密度、自转周期等因素有关。
例如,水星的自转速度比其他行星都慢,原因是它的自转周期非常长,而它的密度也比其他行星低。
而木星和土星的自转速度非常快,因为它们的密度较低,而半径较大,使自转速度变得更快。
第三步:总结各行星的特点
在太阳系中,八大行星的轨道和自转速度都有着巨大的差异。
例如,水星和金星的轨道都非常接近太阳,且自转速度非常慢,因为它们的重力非常强,轨道速度也慢。
地球的轨道相对较稳定,自转速度适中,与它的生命存在有关。
火星的轨道离太阳较远,自转速度较慢,因为它的密度较低。
木星和土星的轨道较远,自转速度非常快,因为它们的半径大,密度低。
天王星和海王星则在太阳系的边缘,它们的轨道
非常椭圆,而自转速度非常慢。
总之,八大行星的轨道和自转速度是根据它们所处的位置和物理特性来决定的。
了解这些特性可以帮助我们更好地理解太阳系和其它行星。
太阳系行星的运动轨道及其规律
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太阳系行星的运动轨道及其规律太阳系是我们所居住的宇宙家园,由太阳和围绕着它运行的各种行星、卫星、小行星等组成。
这些行星的运动轨道及其规律对我们了解宇宙的演化历程、天文学的发展以及地球的运动等方面具有重要的意义。
本文将详细介绍太阳系内行星的运动轨道及其规律。
太阳系内的行星包括水金地火木土等八颗行星,它们按离太阳的距离从近到远分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
这些行星的轨道呈现出各自特定的运动方式,但都遵循了天体力学的基本规律。
首先,我们来探讨行星的运动轨道。
行星围绕太阳运动的轨道可以近似看作是椭圆形状。
椭圆轨道的一个焦点在太阳上,行星运动时沿着椭圆轨道绕太阳旋转。
椭圆轨道的形状由行星与太阳之间的引力相互作用而确定,行星离太阳越近,椭圆轨道越接近于圆形。
其次,行星的轨道有两个重要的参数,即离心率和轨道倾角。
离心率是椭圆轨道的一个重要特征,它反映了行星轨道的椭圆程度。
离心率为0时,轨道变成一个圆形,而在离心率为1时,轨道则变成一个抛物线,这意味着行星将逃离太阳引力的束缚。
离心率介于0和1之间时,行星轨道是椭圆形的,行星会有周期性地靠近太阳和远离太阳。
轨道倾角则指的是行星轨道与太阳赤道面的夹角。
轨道倾角的大小取决于行星的运动方向和速度。
当行星沿着太阳的赤道面运动时,轨道倾角为0。
如果行星的轨道倾角远离太阳的赤道面,它将在天球上表现出较大的北偏或南偏。
除了轨道形状和倾角外,行星的运动速度也是一个重要的特征。
根据开普勒第二定律,行星在轨道不同位置上的运动速度是不同的。
当行星距离太阳最近时,它的运动速度最快;当行星距离太阳最远时,运动速度最慢。
这是由于太阳对行星的引力作用随着距离的不同而变化。
关于行星的规律,开普勒提出了三个著名的定律,被称为开普勒定律。
第一定律,也即开普勒椭圆定律,指出行星沿椭圆轨道绕太阳旋转,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二定律,也即开普勒面积定律,指出行星在相同时间内在轨道上扫过的面积是相等的。
太阳系八大行星运行轨道
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太阳系八大行星运行轨道太阳系一共有八大行星分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
这些行星都绕着太阳旋转,它们的运动路径被称为行星轨道。
首先,让我们从太阳开始,它是太阳系中的中心,质量占据了太阳系中所有物质的99.86%. 太阳的引力使得八大行星分别围绕着它旋转,就像地球绕着太阳旋转一样。
行星的径向运动路径并不是完全圆形,而是椭圆形。
行星的轨道有时候会变得更加椭圆形,有时候会变得更加接近圆形。
这种轨道变化被称为行星运动的离心率。
行星轨道也有倾角,这意味着它的运动平面可以与太阳系的平面呈角度。
例如,海王星的轨道倾角相对于太阳系平面是几乎90度的。
让我们来看看这八大行星的运动路径:1. 水星:水星是太阳系中最接近太阳的行星,它的轨道更加椭圆形且更加倾斜。
它的平均距离太阳是0.39天文单位,它的一年等于88地球日。
2. 金星:金星是太阳系中最亮的行星,但它也是最慢的行星之一。
它距离太阳的平均距离是0.72天文单位,一年等于225地球日。
3. 地球:地球是人类居住的星球,它的轨道在太阳系中相对“温和”,即轨道离心率较小。
地球距离太阳平均距离为1天文单位,一年等于365.25地球日。
4. 火星:火星是太阳系中最接近地球的行星,并且是地球之后最容易探测的行星。
它的轨道比地球的轨道椭圆形,距离太阳平均距离为1.5天文单位,一年等于687地球日。
5. 木星:木星是太阳系中最大的行星,它的质量是其他行星的数倍。
它距离太阳的平均距离是5.2天文单位,一年等于11.9地球年。
6. 土星:土星是太阳系中最美丽的行星之一,它被迷人的光环所包围。
它距离太阳的平均距离是9.5天文单位,一年等于29.5地球年。
7. 天王星:天王星是太阳系中最冷的行星之一,它的轨道与太阳系的平面呈角度接近90度,这意味着它的极点可能比赤道更暖和。
它距离太阳的平均距离是19.2天文单位,一年等于84地球年。
8. 海王星:海王星是太阳系中最遥远的行星之一,它被认为是一颗冰巨星。
太阳系八大行星运行轨道
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太阳系八大行星运行轨道太阳系是我们所在的宇宙家园,由包括太阳和它周围的八大行星所组成。
这些行星围绕太阳运行,每个行星都有自己独特的运行轨道和特征。
本文将深入探讨太阳系八大行星的运行轨道,帮助我们更好地理解太阳系的奥秘。
1. 水星 (Mercury):水星是太阳系中离太阳最近的行星,也是最小的行星之一。
它的运行轨道呈椭圆形,离心率非常大,因此它的轨道非常不规则。
水星的轨道周期为88天,这意味着它绕太阳一周需要88地球日。
由于接近太阳,水星的表面温度极高,超过了400摄氏度。
这使得水星成为一个炙热的行星,表面无法承载生命。
2. 金星 (Venus):金星是太阳系中最亮的行星,它的运行轨道也是一个椭圆。
金星的轨道周期为225地球日,比地球要长。
这意味着金星绕太阳一周所需的时间比地球长。
与水星类似,金星也非常接近太阳,因此它的气候极其恶劣。
金星的大气层中含有浓重的二氧化碳,导致温室效应的存在,使得金星的表面温度非常高,几乎达到了470摄氏度。
金星拥有浓厚的云层,这也是它在夜空中如此明亮的原因之一。
3. 地球 (Earth):地球是我们人类的家园,也是太阳系中唯一有生命存在的行星。
地球的运行轨道也是一个椭圆,但相对于水星和金星来说,地球的轨道更加规则。
地球绕着太阳运行一周的时间被定义为365.25地球日,或称为一年。
地球的轨道倾角相对较小,使得地球的季节变化相对稳定。
地球的表面温度适宜生命存在,拥有大量的液态水和适宜的气候条件。
4. 火星 (Mars):火星是太阳系中最接近地球的行星,与地球类似,它的轨道也是一个椭圆。
火星的轨道周期大约为687地球日。
尽管火星离地球较近,但它的表面温度相对较低,平均只有零下80摄氏度。
火星的红色外貌使它成为天空中一个明显的标志。
火星上有冰帽和水冰沉积物,这引起了人类对可能存在生命迹象的关注。
5. 木星 (Jupiter):木星是太阳系中最大的行星,它的质量甚至超过了太阳系中其他行星的总和。
行星的轨道和运动
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行星的轨道和运动1. 引言本文档将讨论行星的轨道和运动。
行星是太阳系中的天体,围绕着太阳进行旋转,并且有规律的轨道和运动方式。
了解行星的轨道和运动对于天文学和太空探索非常重要。
2. 行星轨道行星的轨道是其围绕太阳运动的路径。
根据开普勒定律,行星的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆的一个焦点上。
行星的轨道离心率决定了其形状,离心率越接近于零,轨道越接近于圆形。
3. 行星运动行星的运动呈现出多种规律和现象。
3.1 公转行星围绕太阳的运动称为公转。
根据开普勒第二定律,行星在其椭圆轨道上的面积速率是恒定的。
这意味着当行星离太阳较近时,速度较快;当行星离太阳较远时,速度较慢。
3.2 自转行星自身围绕自身轴心旋转的运动称为自转。
行星的自转速度和轴倾角会影响其自转周期和季节变化。
例如,地球的自转周期为24小时,决定了一天的长度和昼夜交替。
3.3 倾角和季节行星的轴倾角决定了其季节变化。
当行星的轴倾角接近于0度时,季节变化较小,而当轴倾角较大时,季节变化较为明显。
3.4 预cession和潮汐锁定行星的自转轴会发生预cession。
预cession是指行星自转轴的方向会缓慢改变,导致季节和天文事件会发生时间上的变化。
潮汐锁定是指行星的自转周期与其公转周期相同,导致行星始终将同一面对着太阳。
4. 研究和应用研究行星的轨道和运动可以帮助我们更好地理解太阳系的演化和行星的特征。
此外,对行星轨道和运动的研究也有助于太空探测任务的规划和执行。
5. 结论行星的轨道和运动涉及多个层面的规律和现象。
了解行星的轨道和运动对于天文学和太空探索具有重要意义。
在未来的研究和探索中,我们将进一步深入了解行星轨道和运动的细节。
行星运动和轨道问题
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行星运动和轨道问题一、行星运动的基本概念1.行星:太阳系中的地球、水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星等天体。
2.公转:行星围绕太阳运动的过程,公转方向与自转方向相同,均为自西向东。
3.自转:行星自身绕轴旋转的过程。
4.轨道:行星运动的路径,呈椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。
5.周期:行星完成一次公转或自转所需的时间。
二、行星运动定律1.开普勒第一定律(轨道定律):行星绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2.开普勒第二定律(面积定律):行星在相同时间内扫过的面积相等。
3.开普勒第三定律(周期定律):行星公转周期的平方与其半长轴的立方成正比。
三、万有引力定律1.提出者:牛顿2.内容:任何两个物体之间都存在相互吸引的力,该力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
3.公式:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F为万有引力,G为万有引力常数,m1和m2分别为两个物体的质量,r为它们之间的距离。
四、行星轨道的稳定性1.牛顿引力理论:行星轨道是稳定的,因为万有引力提供了向心力,使行星保持在轨道上运动。
2.开普勒定律:行星运动的规律性使得轨道稳定性得以维持。
3.量子力学:在微观层面,行星轨道的稳定性与量子力学的原理有关。
五、太阳系的形成与演化1.太阳系的形成:大约46亿年前,一颗恒星爆炸产生的物质 cloud在引力的作用下逐渐凝聚形成太阳,同时形成围绕太阳运动的行星和其他天体。
2.太阳系的演化:随着时间的推移,行星和其他天体不断演变,如地球上的生命起源、月球的形成等。
六、人类对行星运动的探索1.古代:天文学家通过观测行星运动,制定了太阳历和行星表。
2.近现代:开普勒、牛顿等科学家提出了行星运动的定律和万有引力定律,揭示了行星运动的奥秘。
3.现代:航天技术的发展,人类发射了各种探测器,对太阳系行星进行了详细的研究。
行星运动和轨道问题是天文学中的重要内容,涉及到行星运动定律、万有引力定律、太阳系的形成与演化以及人类对行星运动的探索等方面。
太阳系行星轨道计算方法
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太阳系行星轨道计算方法太阳系是地球上最接近的行星系,由太阳、八大行星以及许多其他小行星、彗星、太阳风等组成。
在这些行星中,每一个都有自己特定的轨道,这些轨道是重要的因素,能够影响行星之间互动的力量和引力,同时也是研究行星的基石。
因此,了解太阳系行星轨道计算方法是十分重要的。
今天我们就来学习一下太阳系行星轨道计算方法。
太阳系行星轨道的基础知识在学习太阳系行星轨道计算方法之前,我们需要了解一些基础知识。
天体力学是研究天体在物理学意义下的运动和相互作用的学科。
研究者需要了解万有引力定律和他们运用该理论的四个基本方程,即:牛顿定律、万有引力定律、运动定律、角动量守恒定律。
现代行星理论称行星运动是围绕一主星运动的运动问题。
主星是太阳,行星是木星等。
根据开普勒第一定律,行星绕太阳公转的运动是椭圆轨道,太阳在椭圆轨道的一个焦点上,行星绕太阳分别绕行完整的椭圆轨道。
而根据开普勒第二定律,行星以等面积速率绕行太阳,在相等的时间内,行星沿椭圆轨道从太阳距离最远处到最近处所扫过的面积相等。
根据开普勒第三定律的公式,T^2= a^3 / (m_1 + m_2 ),T代表公转周期,a代表半长轴的长度,m_1和m_2代表两个天体的质量。
行星轨道计算方法根据以上理论,我们可以推导出太阳系行星轨道计算的方法:1. 计算太阳引力太阳引力是影响行星运行的最主要因素,因此第一步是计算太阳引力对行星的作用。
太阳对行星的引力可以用下面的公式表示:fg = G * m1 * m2 / r2其中,G是万有引力常数,m1和m2是行星的质量和太阳的质量,r是它们之间的距离。
2. 计算行星加速度行星的加速度可以使用牛顿第二定律来解决。
F = m * a其中,F是行星所受的太阳引力,m是行星质量,a是它的加速度。
因此,我们可以通过计算行星受到的引力来计算行星的加速度。
3. 计算位移和速度一旦我们计算出了加速度,我们就可以使用运动定律来计算行星的位移和速度。
太阳系中的行星运行轨道
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太阳系中的行星运行轨道太阳系是由一颗恒星——太阳,以及八大行星,数十颗卫星以及其他小天体组成的。
每个行星和卫星都有自己的轨道,绕着太阳旋转。
在太阳系中,行星和卫星围绕着太阳运动,它们的运动轨迹被称为轨道。
轨道的形状、大小、倾角以及速度等因素,决定了行星和卫星的运动状态,也是太阳系中重要的天体运行规律。
下面我们来逐个介绍太阳系中的行星轨道:水星水星是太阳系中离太阳最近的行星,因此它的轨道也是最小的。
它的轨道为椭圆形,离太阳的距离约为5,800万公里,轨道周期为88天。
金星它的轨道周期为225天。
由于金星离地球比较近,所以在夜空中,它是最亮的行星。
地球地球的轨道形状也是椭圆形,离太阳的距离约为1.5亿公里,轨道周期为365天。
地球的轨道倾角相对于太阳赤道面的倾角为23.5度,这也是地球季节变化的原因。
火星火星的轨道形状也是椭圆形,离太阳的距离约2.28亿公里,轨道周期为687天。
由于火星的轨道倾角比较大,因此有时火星离地球比较近,成为观测和研究的对象。
木星轨道周期为11.86年。
木星体积最大,它的质量比太阳系中其他所有行星和卫星的总和都要大。
土星土星的轨道形状也是椭圆形,距离太阳最近点为14.3亿公里,轨道周期为29.46年。
土星有最华丽的环系,这使得它成为太阳系中最具有特别魅力的行星之一。
天王星天王星的轨道形状也是椭圆形,距离太阳最近点为28.7亿公里,轨道周期为84.01年。
与其他行星不同的是,天王星的自转轴倾斜角度极大,接近于它绕行轨道的平面。
海王星里,轨道周期为164.79年。
虽然海王星距离太阳最远,但它的质量很大,它的引力却对其他行星和卫星具有重要的影响。
总之,太阳系中每个行星和卫星的运行状态都是由其轨道的形状、大小、倾角等因素所决定的。
我们通过对太阳系中行星轨道的研究,可以更深刻地了解宇宙中恒星和行星的运动规律,也更好地探索宇宙的奥秘。
宇宙中的行星轨道行星运动的规律
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宇宙中的行星轨道行星运动的规律宇宙中的行星轨道:行星运动的规律行星运动,作为宇宙中的一大奇观,一直以来都吸引着人们的好奇心。
在无尽的深空中,行星的轨道运动似乎有着一定的规律,这使得人类对于宇宙的运行方式有了更深入的理解。
本文将探讨宇宙中的行星轨道以及行星运动的规律。
1. 行星轨道的形成行星轨道的形成源于恒星诞生时形成的气体和尘埃云团。
当这些物质云团塌缩时,其中心部分形成了恒星,而周围的物质则逐渐聚集形成行星。
行星形成的过程是一个漫长而复杂的过程,其中涉及了引力、角动量守恒等物理规律的作用。
2. 核心行星运动的规律核心行星,指的是太阳系的八大行星(包括了地球),它们的轨道运动具有一定的规律。
根据开普勒定律,行星绕着太阳运动的轨道是椭圆形的,而太阳位于椭圆的一个焦点上。
3. 第一定律:椭圆轨道开普勒第一定律描述了行星轨道的形状。
根据这个定律,行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,而太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。
这意味着行星离太阳的距离并非固定,而是随着时间变化的。
4. 第二定律:面积速度相等定律开普勒第二定律描述了行星在轨道上运动的速度。
根据这个定律,行星在轨道上的运动速度是不断变化的,但行星运动过的面积与时间的乘积保持不变。
也就是说,当行星离太阳较远时,它的速度较慢;当行星离太阳较近时,它的速度较快。
5. 第三定律:调和定律开普勒第三定律描述了行星轨道运动的周期。
根据这个定律,行星绕太阳公转的周期的平方与它与太阳的平均距离的立方成正比。
换句话说,行星离太阳越远,它的公转周期就越长。
6. 其他行星的运动规律除了核心行星外,其他行星的运动规律也符合开普勒定律。
例如,卫星绕着行星的运动也遵循椭圆轨道的规律,并且具有面积速度相等和调和定律这两个特性。
这些规律的发现不仅扩展了人们对宇宙的认知,也为日后的航天探索提供了基础。
7. 简谐振动与行星运动行星的运动规律与简谐振动有着一定的相似之处。
行星在轨道上的周期运动可以看作是一种简谐振动,而恒星的引力起到了使这种振动持续的关键作用。
如何计算行星的运动轨道与周期
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如何计算行星的运动轨道与周期行星的运动轨道与周期是天文学中的重要研究内容,它们的计算需要一些基本的天文学知识和数学方法。
本文将介绍如何计算行星的运动轨道与周期的基本方法和公式。
一、行星的运动轨道行星的运动轨道可以用椭圆来描述,在椭圆轨道中,有两个焦点,行星运行在椭圆的一个焦点处,太阳在另一个焦点处。
行星的轨道可以由其半长轴a和离心率e来确定。
1. 半长轴a:椭圆的半长轴是椭圆中心到椭圆的边界(最远点和最近点)的距离的一半。
行星轨道的半长轴可以通过观测行星的运动轨迹和位置来计算得到。
2. 离心率e:离心率描述了椭圆轨道的形状,它的范围是0到1之间。
当离心率为0时,椭圆退化为一个圆;当离心率为1时,椭圆退化为一个抛物线。
对于行星轨道,离心率一般接近于0。
二、行星的运动周期行星的运动周期是指行星绕太阳一周所需的时间。
根据开普勒定律,行星的运动周期和半长轴的关系是确定的。
根据开普勒第三定律,行星的运动周期T和半长轴a的关系可以表示为:T^2 = k * a^3其中,k是一个常数,对于太阳系内的行星来说,k的值接近于常数。
通过观测行星的运动周期和半长轴,可以计算出k的值。
三、计算行星的运动轨道与周期的步骤1. 观测行星的位置和运动轨迹,获取行星的半长轴a值。
2. 根据行星的位置和半长轴a值,计算出离心率e。
可以使用以下公式进行计算:e = (r_max - r_min) / (r_max + r_min)其中,r_max和r_min分别为行星轨道上最远点和最近点与太阳的距离。
3. 根据行星的半长轴a和离心率e,计算出单位质量的行星运动周期T。
可以使用以下公式进行计算:T^2 = k * a^34. 根据行星的质量,可以计算出真实的行星运动周期。
计算方法是将单位质量的运动周期T乘以行星的质量m,即可得到行星的真实运动周期。
五、总结通过观测行星的位置和运动轨迹,以及计算半长轴和离心率,我们可以计算出行星的运动轨道与周期。
行星运动的魅力太阳系中的行星轨道
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行星运动的魅力太阳系中的行星轨道太阳系中的行星轨道太阳系是一个庞大而神秘的宇宙系统,由恒星太阳和围绕其自转的八大行星组成。
其中,行星的轨道是太阳系中最引人注目和有趣的特征之一。
行星轨道的形状和运动方式揭示了宇宙中的许多奥秘,展示了行星与其他物体的相互作用。
本文将探讨行星运动的魅力以及太阳系中不同行星轨道的特点。
1. 行星运动的基本原理行星运动的基本原理可以通过开普勒定律和万有引力定律来解释。
开普勒定律指出,行星绕太阳运动的轨道是椭圆形的,而不是完美的圆形。
这一定律的第一条称为椭圆轨道定律,它表明太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二条定律称为面积速率定律,它说明行星在相同时间内扫过的面积相等。
第三条定律称为调和定律,它揭示了行星绕太阳公转的周期与其椭圆轨道的长轴长度的平方成正比。
2. 内行星的轨道特点太阳系中的内行星是离太阳最近的行星,包括水金火地和金星。
这些行星的轨道相对较短,且接近圆形。
由于它们距离太阳较近,因此它们的公转周期较短,同时也受到太阳的引力作用较大。
内行星的轨道还受到其他行星的引力干扰,导致其轨道有时会发生微小的变化。
3. 外行星的轨道特点太阳系中的外行星包括火王木土和两颗遥远的冥王星。
这些行星的轨道较为偏离圆形,更加椭圆。
由于它们距离太阳较远,因此公转周期较长,并且受到太阳的引力作用较小。
外行星的轨道相对稳定,几乎不会受到其他行星的干扰。
4. 小行星带和彗星轨道除了主要的行星轨道外,太阳系中还存在着小行星带和彗星轨道。
小行星带位于火星和木星之间,是一组成千上万的小行星组成的带状区域。
这些小行星的轨道通常呈现出较大的离心率和倾角。
彗星轨道则相对较为复杂,常常是极为椭圆的,且具有明显的轨道倾角。
5. 行星轨道的意义行星轨道的研究对于理解宇宙的演化和构造有着重要意义。
通过研究行星轨道的形状、位置和运动方式,科学家们可以推断出行星形成的过程以及太阳系中可能存在的其他天体。
此外,行星轨道的研究还有助于我们更好地理解地球的运动和气候变化。
研究行星的轨道和运动
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研究行星的轨道和运动行星的轨道和运动一直以来都是天文学家和物理学家们关注的重要课题。
研究行星的轨道和运动不仅可以揭示宇宙的奥秘,还能为人类提供更多关于行星定位、天文导航等方面的知识。
本文将从行星轨道的形状、行星的运动规律以及其对地球的影响等方面进行探讨。
一、行星轨道的形状行星的轨道形状一般为椭圆形,椭圆轨道是基于开普勒的运动定律建立的理论模型,在天文学中得到了广泛应用。
椭圆轨道由两个焦点组成,其中一个焦点被称为椭圆焦点,另一个称为空心焦点。
行星沿着椭圆轨道运行,行星与空心焦点的连线称为主轴,主轴上的一半称为长轴,连接两个焦点的直线称为轴线。
二、行星的运动规律根据开普勒定律,行星在椭圆轨道上的运动规律可以概括为以下三个定律:1. 第一定律:行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2. 第二定律:在相同时间内,行星与太阳连线所扫过的面积是相等的。
这意味着当行星距离太阳较远时,它的速度较慢,距离太阳较近时,它的速度较快。
3. 第三定律:行星离太阳的平均距离和其公转周期的平方成正比。
即离太阳越远的行星,其公转周期越长。
三、行星对地球的影响行星的轨道和运动不仅对宇宙中的其他星球产生重要的影响,也对地球的气候和生态系统产生一定的影响。
其中最为明显的例子是地球的气候变化。
行星运动会导致地球的季节变化,使得不同地区的气温和降雨量发生变化。
此外,行星的引力也会对地球的潮汐产生影响,形成潮汐现象。
四、未来的研究方向随着科学技术的不断进步,研究人员对行星轨道和运动的研究也日益深入。
未来,我们可以通过更精确的观测和建模方法来研究行星的行为。
同时,利用现代天文学的方法,还可以研究行星的起源和演化过程,探索地外文明的可能性。
总之,研究行星的轨道和运动对于我们了解宇宙的运行机制和发展历程具有重要意义。
通过深入研究行星的轨道和运动规律,我们对行星系统的形成和演化有了更深刻的认识,也为人类利用天文导航、探索外太空提供了更多的知识支持。
行星运动的轨道和速度
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行星运动的轨道和速度行星运动的轨道和速度一直以来都是天文学家们关注的热门话题。
在我们的太阳系中,八大行星(包括冥王星)绕着太阳运动,它们的轨道和速度不仅是研究行星运动规律的重要指标,也直接影响着我们对宇宙的认知。
本文将深入探讨行星运动的轨道和速度的特点与原因,以展现宇宙的壮丽之美。
一、行星轨道1. 椭圆轨道太阳系内的行星运动主要遵循椭圆轨道。
开普勒三定律是描述行星运动的经典定律之一,其中第一定律指出,行星绕太阳的轨道为椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上。
椭圆轨道的特点是离心率和半长轴。
离心率决定了轨道的形状,趋近于0的轨道更接近于圆形,趋近于1的轨道则更加扁平。
半长轴则决定了轨道的大小,即行星到太阳的平均距离。
2. 偏心轨道除了椭圆轨道,部分小行星和彗星的轨道也可以是高度偏心的。
偏心轨道是指椭圆轨道的离心率接近于1,导致行星在不同位置时与太阳的距离差异较大。
例如哈雷彗星的轨道就是一条高度偏心的椭圆轨道,使其在接近太阳时产生明亮的彗尾。
二、行星速度1. 规律性运动行星的运动速度并非匀速,而是根据开普勒第二定律进行变化。
开普勒第二定律表明,在行星绕太阳运动的过程中,它们与太阳连线所扫过的面积相等。
这意味着行星在轨道上不同时刻的速度不同。
根据这个定律,行星在距离太阳较近的轨道段运动较快,而在距离较远的轨道段运动较慢。
2. 近日点和远日点在椭圆轨道中,行星会到达两个特殊的位置,分别是最近距离太阳的点称为近日点和最远距离太阳的点称为远日点。
根据行星在轨道上的位置,其速度会出现差异。
在近日点,行星距离太阳较近,速度较快;而在远日点,行星距离太阳较远,速度较慢。
这种速度的变化在行星运动的过程中不断重复。
三、行星轨道和速度的影响因素1. 引力定律行星的轨道和速度主要受到引力定律的影响。
牛顿的万有引力定律指出,两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比。
太阳作为太阳系的重要中心星体,通过引力控制着行星的运动。
引力的作用使得行星在轨道上保持平衡,并产生规律性的运动。
行星的轨道初中知识总结
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行星的轨道初中知识总结行星的轨道是天文学中重要的概念,它描述了行星在太阳系中的运动规律。
作为初中生,我们需要了解和掌握一些基本知识和概念,以便更好地理解行星的轨道运动。
本文将从以下三个方面介绍行星轨道的相关知识。
一、行星轨道的类型太阳系中的行星有两种不同类型的轨道:圆形轨道和椭圆轨道。
圆形轨道是一种特殊的椭圆轨道,其特点是离心率为零。
在圆形轨道中,行星距离太阳的距离保持不变,也就是说,行星和太阳之间的距离是固定的。
而椭圆轨道则是最常见的行星轨道类型。
在椭圆轨道中,行星距离太阳的距离会发生变化,也就是说,行星和太阳之间的距离是不固定的。
椭圆轨道的形状由轨道的离心率决定,离心率越接近于零,椭圆的形状越接近于圆形;离心率越接近于一,椭圆的形状越扁平。
二、行星轨道的形成行星轨道的形成是由太阳系的起源和行星的形成过程决定的。
根据目前的天文学理论,太阳系是由原始的星云通过自转形成的。
当星云中心的密度增加到一定程度时,核心就开始崩塌,形成了太阳。
此时,围绕太阳周围的剩余气体和尘埃开始旋转,逐渐形成了行星。
行星形成过程中,尘埃和气体凝聚成小颗粒,然后这些小颗粒互相吸引形成更大的物体,最终形成行星。
这个过程中,行星与太阳之间的距离逐渐固定下来,行星的轨道也就形成了。
三、行星轨道的稳定性行星轨道相对稳定,这是因为行星和太阳之间的引力作用使得行星在轨道上运动。
根据牛顿的普遍引力定律,行星和太阳之间的引力大小与它们的质量和距离有关。
引力越强,行星的轨道越稳定。
然而,行星轨道也可能受到其他天体的干扰而发生变化。
例如,当两颗行星相互靠近时,它们之间的引力作用可能会改变它们的轨道。
此外,如果有其他天体(如陨石)与行星相撞,也会对行星轨道产生影响。
总的来说,行星的轨道是太阳系中的基本组成部分,了解行星轨道的类型、形成和稳定性对于深入了解太阳系的运行规律至关重要。
对于我们初中生而言,理解行星轨道的基本知识不仅有助于学习天文学,也能够帮助我们理解地球在太阳系中的位置和运动,提升我们对宇宙的认识。
科普知识探索宇宙中的行星轨道
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科普知识探索宇宙中的行星轨道在科学领域,人们对宇宙的探索一直是一个激动人心的话题。
宇宙中的行星轨道是其中一个备受关注的研究方向。
本文将通过科普知识,探索宇宙中行星轨道的形成、特点以及对地球的影响。
一、行星轨道的形成宇宙中的行星轨道形成得益于天体的引力。
根据牛顿的万有引力定律,物体之间存在着引力的相互作用。
行星轨道的形成可以追溯到宇宙大爆炸后的原始宇宙。
在宇宙膨胀和冷却过程中,巨大的气体云坍缩形成了恒星和行星。
在一个行星系中,恒星作为太阳的代表,引领着行星们围绕着它运行。
太阳和行星之间的引力相互作用使得行星处于一条椭圆形的轨道上运行。
这样的运行轨道就是行星轨道。
二、行星轨道的特点1. 椭圆轨道:行星轨道的形状是椭圆。
根据开普勒的定律,每个行星以恒星为焦点运行,而恒星则处于椭圆的一个焦点上。
这样的轨道形状使得行星在运行过程中距离太阳的距离是不断变化的。
2. 规律的运动:行星轨道上的行星们按照一定的规律运动。
开普勒的第一定律指出,行星在轨道上的运动速度是不同的,它在近日点运动速度最快,在远日点速度最慢。
而开普勒的第二定律则描述了行星在轨道上的等面积运动规律,这意味着行星在相同时间内扫过的面积是相等的。
3. Kepler定律:开普勒的第三定律指出,行星轨道的周期与平均距离的立方成正比。
这意味着行星距离恒星越远,它的公转周期越长。
例如,地球绕太阳一周的周期是365.24天,而火星绕太阳一周的周期大约是1.88年。
三、行星轨道对地球的影响地球作为我们居住的星球,行星轨道对地球的影响是显而易见的。
1. 稳定的居住环境:地球的行星轨道相对稳定,这使得地球在宇宙中能够提供适宜的居住环境。
地球与太阳的距离适中,使得地球上的温度和气候能够维持适合人类和其他生物生存的范围。
2. 季节变化:地球在行星轨道上的运动导致了季节的变化。
当地球绕着太阳公转时,它的轨道位置会不断变化,这会影响到不同地区的温度和气候。
例如,地球离太阳更近的时候,会出现夏季,而离太阳更远的时候,会出现冬季。
宇宙中的行星轨道奥秘
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1.引言宇宙中的行星轨道是一个长期以来吸引人们关注的话题。
对于人类而言,这个话题既神秘又充满了未知。
在科学技术的不断发展下,我们逐渐发现了一些行星轨道的奥秘,但还有很多问题待解。
本文将介绍一些有关宇宙中行星轨道的基本知识和一些最新的研究成果。
2.行星轨道的形成在宇宙诞生初期,天体密度极高,物质互相碰撞融合形成更大的天体,其中就包括了行星。
行星轨道的形成主要与原始星云的演化过程有关。
当原始星云开始旋转、收缩时,它的角动量守恒原则导致其自身旋转速度增加。
由于旋转速度不同,星云的不同部分产生了不同的离心力,使得星云逐渐形成了一个扁平的旋转盘。
在这个盘中,密度较高的物质逐渐聚集,形成了行星。
3.行星轨道的稳定性行星轨道的稳定性决定了行星能否长期存在于宇宙中。
根据开普勒定律,行星轨道的形状取决于行星质量、轨道半径和太阳质量。
如果一个行星的轨道过于靠近太阳,它会受到太阳的引力影响而被拉进太阳表面,或者被太阳吸收。
相反,如果行星的轨道太远,行星将会逃离太阳系。
因此,行星轨道的稳定性是非常重要的。
4.行星轨道的变化虽然行星轨道看起来稳定,但实际上它们会随着时间而发生微小的变化。
这些变化可能来源于其他天体的引力干扰、行星自身的引力和轨道偏心率等因素。
这些微小的变化可能会在数百万年或数亿年后积累成显著的轨道变化,导致行星的轨道发生改变甚至被甩出太阳系。
5.最新研究成果最近的研究表明,行星轨道的演化和宇宙中其他天体的相互作用有关。
例如,在恒星集团中,行星轨道的稳定性受到其他恒星的引力干扰。
此外,行星轨道的变化还可能与超新星爆发、黑洞合并等天文事件有关。
这些研究成果提醒我们,宇宙中的行星轨道是一个非常复杂的系统,需要更深入的研究。
6.结论在宇宙中的行星轨道奥秘方面,我们已经取得了很多进展。
我们了解了行星轨道的形成机制、稳定性和变化等方面,并且最新的研究成果也为我们提供了更多启示。
但是,行星轨道的奥秘仍然很多,我们需要继续探索和研究,以更好地理解宇宙中的行星轨道。
行星的轨道和运动学
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行星的轨道和运动学行星是宇宙中的奇妙存在,它们总是绕着恒星旋转,如同舞蹈中的伴舞者。
行星的轨道和运动学是一个令人着迷的话题,通过研究行星的轨道形状和运动规律,我们能更好地理解宇宙的运行机制。
一、轨道的形状行星的轨道并非完美的圆形,而是椭圆形。
这是由于行星与恒星之间的万有引力作用造成的。
行星在运行过程中,恒星对其产生的引力会使行星离开原来的轨道,进而形成椭圆轨道。
而行星绕恒星运动的轨道形状取决于行星与恒星之间的距离大小和行星的质量。
二、开普勒定律开普勒定律是描述行星轨道运动的基本定律,由德国天文学家开普勒在17世纪提出。
开普勒定律包括三条基本规则。
第一条开普勒定律,也被称为“椭圆轨道定律”,指出行星运行的轨道是一个椭圆,而恒星位于椭圆的一个焦点上。
第二条开普勒定律,也被称为“面积速度定律”,指出行星在同样时间内扫过的面积相等。
换句话说,行星在靠近恒星的地方运动速度较快,在离恒星较远的地方运动速度较慢。
第三条开普勒定律,也被称为“轨道周期定律”,指出行星绕恒星运动的周期与它们的平均距离的立方成正比。
这意味着行星离恒星越远,它们的运行周期就越长。
三、行星的速度变化根据开普勒定律,行星在轨道上的速度是不断变化的。
当行星离恒星较远时,它的速度较慢;当行星靠近恒星时,它的速度较快。
行星的速度变化是由万有引力引起的,恒星对行星的引力作用越强,行星的速度变化越明显。
四、行星的擦肩而过在宇宙中,行星之间也会发生擦肩而过的现象。
当两颗行星轨道上的距离足够接近时,它们的引力会相互作用,使它们的轨道产生微小的变化。
这种现象在太阳系中常常发生,例如海王星和冥王星曾经的擦肩而过,它们的轨道变化引起了科学家们的极大兴趣。
五、行星的共振行星之间的共振现象也是行星轨道和运动学的重要内容。
共振是指两颗行星在它们的运行过程中周期性地相互靠近或远离。
当两颗行星共振时,它们的运动速度和轨道形状会发生变化。
共振现象的产生是由于行星之间的引力相互作用导致的。
八大行星平均轨道速度
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八大行星平均轨道速度一、水星水星是太阳系中离太阳最近的行星,它的平均轨道速度是每秒47.87公里。
水星的轨道是椭圆形的,离太阳的距离变化较大,因此它的轨道速度也会有所不同。
在离太阳最近的点(近日点),水星的速度最快;而在离太阳最远的点(远日点),水星的速度最慢。
二、金星金星是太阳系中第二颗离太阳最近的行星,它的平均轨道速度是每秒35.02公里。
金星的轨道也是椭圆形的,但相对于水星来说,金星离太阳的距离变化较小,因此它的轨道速度变化也较小。
金星的轨道速度比水星慢,是因为金星的质量较大,受到太阳引力的影响较大。
三、地球地球是太阳系中唯一有生命存在的行星,它的平均轨道速度是每秒29.78公里。
地球的轨道近似为圆形,离太阳的距离相对稳定,因此它的轨道速度变化较小。
地球的轨道速度比金星慢,是因为地球的质量较大,受到太阳引力的影响较大。
四、火星火星是太阳系中第四颗行星,它的平均轨道速度是每秒24.08公里。
火星的轨道也是椭圆形的,离太阳的距离变化较大,因此它的轨道速度也会有所不同。
火星的轨道速度比地球慢,是因为火星的质量较小,受到太阳引力的影响较小。
五、木星木星是太阳系中体积最大的行星,它的平均轨道速度是每秒13.07公里。
木星的轨道也是椭圆形的,离太阳的距离变化较大,因此它的轨道速度也会有所不同。
木星的轨道速度比火星慢,是因为木星的质量较大,受到太阳引力的影响较大。
六、土星土星是太阳系中最美丽的行星之一,它的平均轨道速度是每秒9.69公里。
土星的轨道也是椭圆形的,离太阳的距离变化较大,因此它的轨道速度也会有所不同。
土星的轨道速度比木星慢,是因为土星的质量较大,受到太阳引力的影响较大。
七、天王星天王星是太阳系中最冷的行星之一,它的平均轨道速度是每秒 6.81公里。
天王星的轨道也是椭圆形的,离太阳的距离变化较大,因此它的轨道速度也会有所不同。
天王星的轨道速度比土星慢,是因为天王星的质量较大,受到太阳引力的影响较大。
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Newton第二定律
mMG i d2Z 2 e m 2 r dt
2 2 mMG i d r d d dr d i 2 2 e me ( 2 r ( ) ) i(r 2 2 ) dt dt dt r dt dt
比较虚实部导出
2 d dr d r dt 2 2 dt dt 0 d 2r d 2 MG r( ) 2 2 dt dt r
初始条件
t 0 r t 0 r0 d v0 dt t 0 r 0 dr t 0 0 dt
0
导出行星运 行第二定律
d 2 d 2 d (r )0 r C1 dt dt dt
t
t t
1 2 d C1t r dt 2 dt 2
开普勒(1571-1630) 在第谷· 布拉赫(1546-1601)的基础上 行星运行三大规律 1. 行星运行的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆; 2. 从太阳指向某一行星的线段在单位时间内 扫过的面积相同; 3.行星运行周期的平方与其运行轨道椭圆长轴的 立方之比值是不随行星而改变的常数.
牛顿发现万有引力定律 “自然哲学的数学原理” (1687) 天王星-乐师(Herschel)发现的行星 (1781) 海王星-笔尖上的行星 (Adams 1845, Leverrier 1846) 冥王星-离太阳最远、未知数最多的行星 太阳系内存在其他大行星?
画出水星绕太阳运行的轨道曲线,试求:
1) 水星绕太阳运行的周期 2) 水星到太阳的最近距离 3) 求从远日点开始的第50天(地球天) 结束时水星的位置
2. 冥王星在1989年10月处于近日点距 太阳44.4 ×1011m,此时其线速度为0.6122 ×104 m/s, 试求: 1) 它在什么时间到达远日点,此时它的 线速度为多少 ? 2) 远日点到太阳的距离; 3) 其椭圆轨道的偏心率并作图
化为一阶方程组
d r C1 dt
2
d C1 2 dt r
d 2 r C12 MG 3 2 2 dt r r
2 d r d 2 MG 代入 r( ) 2 2 dt dt r
还是二阶方程组, 再设 代入上式得
dr q dt
dq MG 2 dt r r
xk 1 xk
tk h tk
dx f ( x, t ) dt
f ( x( ), )d
曲边梯形面积
xk 1 xk h f ( xk , tk )
矩形面积
改进Euler迭代格式
1 * xk 1 xk h[ f ( xk , tk ) f ( xk 1 , t k 1 )] 2
不仅可以算出数
值,利用Plot的有关命 令而且可以画出图形. 在确定为椭圆 后,可取t = T/4 处 r 的值为近日点,也可 以求 r的最小值作为近日点 需要取比较小的步长h
改进Euler法
Euler法简单,但误差较大,与步长同阶(正 比). 改进Euler法使得误差与步长的平方同阶 以一阶方程为例
实际问题
地球距太阳最远处(远日点)距离为 1.521×1011 m,此时地球绕太阳运动(公转)的速 度为2.929×104 m/s,试求: 1) 地球距太阳的最近距离 2) 地球绕太阳运转的周期 3) 在从远日点开始的第100天结 束时,地球的位置与速度
数学模型
在运动学中常采用复坐标系 设太阳中心所在位置为复平面之原点,在时刻t, 行星位于以下复数代表的点
谢谢各位! 再见!
数学实验
行星的轨道 和位置
上海交大数学系 乐经良
他以几乎神一般的思 维力,最先说明了行星的 运动和图象,慧星的轨道
和大海的潮汐.
─ Newton墓志铭
背景介绍
哥白尼(波兰,1473-1543) 日心说 地球-我们的家园 水星-距太阳最近的行星 金星-看起来最亮的行星 土星-最美丽的行星 木星-行星中的巨无霸 火星-离地球最近、人们最关注的 行星、离太阳最近的行星
* 其中 xk 1 xk h f ( xk , tk )
练习
写出上面方程组的改进Euler迭代格式
hC1 1 1 k 1 k ( 2 * 2) 2 rk (rk 1 )
rk 1 rk hqk 代入上式即可
实验任务
1.水星距太阳最远处距离为0.6982×1011m, 此时水星绕太阳运行的线速度为3.886×104 m/s,
2 C1 3
Euler迭代格式
C1h k 1 k 2 rk
rk 1 rk hqk
C12 MG qk 1 qk h( 3 2 ) rk rk
0 0 r0 r0 q0 0
计算到第n步 n 2π
n1 2π
周期
T nh
利用Mathematica
Z (t ) re i
速度为
dZ dr i d i d i dr e ire e ( ir ) dt dt dt dt dt
2 2 2 d Z d r d d dr d i 2 加速度 e ( 2 r ( ) ) i(r 2 2 ) 2 dt dt dt dt dt dt