Hvad er jordens hastighed ved perihelion og aphelion? Hvordan beregnes disse oplysninger?

Hvad er jordens hastighed ved perihelion og aphelion? Hvordan beregnes disse oplysninger?
Anonim

Svar:

Jordens perihelionshastighed er #30.28#km / s og dens aphelion hastighed er #29.3#km / sek.

Forklaring:

Ved hjælp af Newtons ligning er kraften på grund af tyngdekraften, som solen udøver fra jorden, givet af:

# F = (GMM) / r ^ 2 #

Hvor # G # er tyngdekraften konstant, # M # er solens masse, # M # er Jordens masse og # R # er afstanden mellem solens centrum og jordens centrum.

Den centripetale kraft, der kræves for at holde jorden i kredsløb, gives af:

# F = (mv ^ 2) / r #

Hvor # V # er omløbshastigheden.

Kombinere de to ligninger, divider med # M # og multiplicere med # R # giver:

# v ^ 2 = (GM) / r #

Værdien af # GM = 1,327 * 10 ^ 11 km ^ 3s ^ (- 2) #.

Ved perihelion er afstanden fra Solen til Jorden # 147.100.000 km #. Ved at erstatte værdierne i ligningen gives # V = 30kms ^ (- 1) #.

Ved aphelion er afstanden fra Solen til Jorden # 152.100.000 km #. Ved at erstatte værdierne i ligningen gives # V = 29.5kms ^ (- 1) #.

De faktiske værdier som beregnet ved hjælp af NASA DE430 ephemeris data er # 30.28ms ^ (- 1) # og # 29.3kms ^ (- 1) #.

Svar:

En alternativ tilgang: Antag at gennemsnitshastigheden 29,7848 km / s opnås, når r = a = 1,496 E + 08 km. Derefter giver formlen v = 29.7848Xsqrt (2a / r -1) mini / max 29,22 km / s og 30,29 km / s.

Forklaring:

Ved perihelion er r = a (1 - e) = 1,471 E + 08 km og ved aphelion r = a (1 + e) = 1,521 E + 08 km. e = 0,01671.