行星的运动公式
最佳答案:
行星的运动公式主要包括开普勒三定律和相关的动力学公式:
开普勒三定律
- 轨道定律(第一定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
- 面积定律(第二定律):对任意一个行星而言,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。公式表达为:$R imes V imes sin(phi) = ext{常数}$。
- 周期定律(第三定律):绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星,其轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值相等。公式表达为:$frac{a^3}{T^2} = k$,其中 $k$ 为开普勒常数,只与中心天体的质量有关。
动力学公式
- 万有引力定律:描述天体之间的引力作用,公式为 $F = G frac{m_1 m_2}{r^2}$,其中 $G$ 为引力常数,$m_1$ 和 $m_2$ 为两个天体的质量,$r$ 为它们之间的距离。
- 角动量守恒:行星在轨道上的角动量保持不变,即 $L = m r^2 dot{ heta} = ext{常数}$,其中 $m$ 为行星质量,$r$ 为轨道半径,$dot{ heta}$ 为角速度。
- 机械能守恒:行星在轨道上的总机械能(动能 势能)保持不变,即 $E = frac{1}{2} m v^2 - G frac{M m}{r} = ext{常数}$,其中 $v$ 为行星速度,$M$ 为中心天体质量。
这些公式共同描述了行星在轨道上的运动规律和特性。