[解題] 高二物理克卜勒橢圓形軌道的總能和週期

作者: FATTY2108 (肥好想進台大呀)   2014-06-03 11:00:41
1.年級:高二物理B下,克卜勒橢圓形軌道,的位能與動能和週期
2.科目:物理,但是小弟覺得是:霧裡。
3.章節:高二物理B下,克卜勒橢圓形軌道,的位能與動能和週期
4.題目:高二物理B下,克卜勒橢圓形軌道,的位能與動能和週期
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太陽在焦點(-c,0)上
橢圓形長軸是2a,也在X軸上
橢圓形短軸是2b,也在Y軸上
R是遠日點
r是近日點
0.5(R+r)是平均軌道半徑
所以a也是平均軌道半徑
G萬有引力常數
m是地球質量
M是太陽質量
E是總能量
---以上是已知題目------------------
要證明
橢圓形軌道週期為什麼是T=2兀〔(aaa/GM)^0.5〕
橢圓形軌道總能為什麼是E=-GMm/(2a)
5.想法:
小弟我
另外畫一個正圓形軌道
令Q為軌道半徑
發現
圓形軌道週期是  2兀〔(QQQ/GM)^0.5〕
圓形軌道總能是  -GMm/(2Q)
非常驚訝的發現
橢圓形的總能和週期可以看成正圓形的總能和週期
只是橢圓形要用平均軌道半徑a下手
正圓形要從半徑Q下手
我非常訝異
答案居然一樣
請問為什麼一樣呢
為什麼可以從平均軌道半徑下手直接做,為什麼可以這樣做
還是我計算錯誤
作者: FATTY2108 (肥好想進台大呀)   2014-06-03 11:35:00
殘唸,上班遲到了.................沒時間想下去
作者: buttercrab   2014-06-03 18:07:00
我是先用力學能守恆+角動量守恆證一遍求總能然後跟同學們說答案形式恰好可以用平均半徑來記這一部份我都要求學生必背 因為橢圓軌道求動能不好算所以用總能減去位能求動能變成重要工具並且多讓學生體會『繞路走』在科學中的重要性
作者: papa5566 (爸爸5566)   2014-06-16 11:35:00
橢圓軌道上的公式可以套用到圓軌道 因為圓也是一種橢圓但是圓軌道上的公式 不一定可以套用在橢圓軌道你的證明過程不能這樣寫 你是從圓形 推得橢圓形 是錯的能量可利用近日點及遠日點找位能 找動能的比 利用能量守恆可以算出總能 想知道細節的話可以站內信我

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