Égi mechanika, Krugosvet enciklopédia

égi mechanika

Égi mechanika, az ág a csillagászat, hogy alkalmazza-e a mechanika törvényeit, hogy tanulmányozza az égitestek mozgását. Égi mechanika részt előre kalkulált helyzetben a Hold és a bolygók, előre a helyét és idejét fogyatkozás, általában a meghatározása a valós mozgását térben szervek.

Természetesen a égi mechanika elsősorban viselkedését vizsgálja a testek a Naprendszer - forgalomban a bolygók a Nap körül, műholdak körül bolygók, a mozgás az üstökösök és egyéb kisebb testek Nabesna gleccser. Mivel a mozgás távoli csillagok lehet észrevenni, a legjobb, évtizedek és évszázadok mozgását tagjai a Naprendszer zajlik a szemünk előtt - a napok, órák, sőt percig. Ezért a tanulmány kezdetén modern égi mechanika, született művek J. Kepler (1571-1630) és Isaac Newton (1643-1727). Kepler első alkalommal megállapított jogszabályok bolygó mozgás és Newton levezethető jogszabályok Kepler egyetemes tömegvonzás törvénye, és használta a törvények a mozgás és a gravitációs megoldani égi mechanikai problémák nem érintik a törvények Kepler. Miután Newton fejlődése égi mechanika főleg abból állt, hogy a fejlesztés a matematikai technikák megoldani egyenletek kifejező törvények Newton. Így az elveket az égi mechanika - a „klasszikus”, abban az értelemben, hogy még ma is ugyanazok, mint a Newton idejében.

Newton törvényei.

Ahhoz, hogy jobban megértsük a módszereket és eredményeket az égi mechanika, megismerhetjük azokat a törvényi Newton és bemutatják azokat egyszerű példát.

A törvény a tehetetlenség.

E törvény szerint, egy koordináta-rendszerben mozgó gyorsítás nélkül, minden test megtartja nyugalmi állapotban vagy egyenes vonalú egyenletes mozgás, ha nem egy külső erő hat. Ez ellentétes a helyzet az arisztotelészi fizika, amely azt állítja, hogy a szükséges erőt a test mozgása. Newton azt mondja, hogy a külső erő csak akkor szükséges, hogy a test mozgásban van, hogy hagyja abba, vagy megváltoztatni a irányát és nagyságát a sebességét. A változás üteme sebessége a test nagysága vagy iránya az úgynevezett „gyorsítás”, és azt jelzi, hogy a test az erő. Gyorsulás égitestek felfedezett megfigyelésekből csak egy mutató a rájuk ható külső erő. A koncepció a teljesítmény és a gyorsulás teszi az azonos helyzetben, hogy ismertesse a mozgást testek a természetben: egy teniszlabda a bolygók és galaxisok.

Mivel a tárgy mozog ívelt pálya mentén, akkor felgyorsul, arra a következtetésre jutottak, hogy a Föld pályáján a Nap körül folyamatosan ki van téve a erők hatására, az úgynevezett „gravitációs”. A probléma az égi mechanika, hogy meghatározza a hatása a égitest gravitációs erő, és kitalálni, hogyan befolyásolja a mozgását.

a törvény erejével.

Ha a test erőt alkalmaznak, akkor felgyorsul, és annál nagyobb az erő, annál nagyobb a gyorsulás. Ugyanakkor ugyanez az erők különböző gyorsulás különböző szerveket. Jellemző tehetetlenségi test (azaz, ellenállás gyorsulás) van a „tömeg”, amely úgy definiálható, mint a „mennyiségű anyag” első közelítésben, annál nagyobb a tömege, annál kisebb a gyorsulás egy előre meghatározott erő. Így a Newton második törvénye kimondja, hogy a gyorsulás a test arányában ébredő és fordítottan arányos a tömegét. Ha a megfigyelés ismert gyorsulás és a test tömege, akkor használja ezt a törvényt, ki tudjuk számítani ható erő egy testet.

ellensúlyozva a törvény.

Ez a törvény kimondja, hogy a szervezet kölcsönható csatolja egymáshoz egyenlő nagyságú, de ellentétes erők. Ezért, egy olyan rendszerben, amely két szervek, amelyek befolyásolják egymást egyenlő nagyságú erő, minden tapasztalt gyorsulás fordítottan arányos a tömegét. Ennélfogva, fekvő egyenes pont közötti távol egymástól fordítottan arányos a tömegét, fog mozogni gyorsítás nélkül annak ellenére, hogy az egyes szervek felgyorsul. Ez a pont az úgynevezett „tömegközéppontja”; fordult egy csillag körül egy bináris rendszer. Ha az egyik csillag kétszer masszív, mint a másik, akkor mozog kétszer olyan közel a központhoz, a tömege, mint a szomszédja.

Kepler törvényei.

Hogy tanulmányozza a mozgását égitestek, megismerkedhetnek a gravitációs erő. Ezt a legegyszerűbben egy példán relatív mozgás két test: az összetevői egy kettős csillag vagy Föld a Nap körül (az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy nincs más bolygók). Ezek a rendszerek meghatározott törvényi Kepler. Ezek alapján az a tény, hogy mind a kölcsönható testek mozognak ugyanabban a síkban. Ez azt jelenti, hogy a gravitációs erő mindig abban a síkban.

ellipszis törvény.

Kepler első törvénye kimondja, hogy a bolygók a Naprendszer mozog ellipszis egyik fókuszában, amely a napot. Tény, hogy ez a törvény csak akkor érvényes, a rendszer két szerv, mint például a kettős csillag. Hanem a Naprendszerben ez elég pontos, mivel a mozgás minden bolygó nagymértékben befolyásolja a masszív nap, és az összes többi szerv által érintett sokkal gyengébb.

Terület törvény.

Ha nem csak a helyzet a bolygó, hanem az idő, meg lehet tanulni nem csak a formája a pályán, de a természet a bolygó mozgását rajta. Engedelmeskedik Kepler második törvénye, amely azt állítja, hogy az összekötő vonal a Nap és a Föld (vagy összetevői kettős csillag), a „söpri” szabályos időközönként területe egyenlő. Például a vonal között a Nap és a Föld minden nap söpör 2ґ10 14 négyzetkilométer. A törvény a területen van, hogy a Nap vonzza a bolygó egy egyenes vonal a központokban. Ezzel szemben, bármely központi erő tartja Kepler második törvénye.

Tekintsük a bolygó (ábra. 1) mozgatja az A pont a B időegység alatt. Ha a vonzereje, hogy az a pont, ahol O. Sun, hiányzik, akkor a következő időegység bolygó lenne költözött pont Y. hogy AB = BY. Másrészt, a jelenléte a vonzás nyugalmi B pontnál a test erre az időre eltolódik egy x távolság. Ahhoz, hogy megtalálja a C pontban, amely valóban mozog a bolygó, húzzon egy vonalat párhuzamosan az x CY hosszúságú OB. Merőlegeseket leesett a pont C és Y a szegmensben OB. nyilvánvalóan egyenlő egymással. Ha YD szegmens merőleges a pont Y. és a szegmens AE - merőleges a pont A., akkor azok egyenlő egymással az egyenletből YDB és a háromszög AEB. Következésképpen a magassága a OBC és az OBA háromszögek egyenlő, ezért egyenlő, és a területek ilyen háromszög, mert az OB - közös alap. Így beláttuk, hogy egyenlő idők összekötő vonal a bolygó a Nap (az úgynevezett „sugár vektor” a bolygó) vonul egyenlő területeket. Ha a vonzóerő nincs pontosan a Nap, a CY vágás nem lenne párhuzamos egyenes OB. és a mi bizonyítja nem lenne tisztességes.