ケプラーの惑星運動の法則
* ケプラーの第三法則: この法律では、軌道周期の正方形(1つの軌道を完了するためにオブジェクトを取る時間)は、軌道の半多数軸の立方体に比例すると述べています。半長軸は、本質的に太陽からの物体の平均距離です。
軌道速度と距離
* 逆の関係: ケプラーの第三法則は軌道の期間に焦点を当てていますが、軌道速度の重要な側面を明らかにします。オブジェクトが太陽からの方がさらに速くなるほど、軌道で動きます。これは、太陽と物体の間の重力が距離とともに弱くなるためです。
* 軌道速度の計算: 次の式を使用して、オブジェクトの軌道速度を計算できます。
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v =√(gm/r)
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どこ:
* vは軌道速度です
* gは重力定数です(6.674 x 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2)
* mは太陽の質量です(1.989 x 10^30 kg)
* rはオブジェクトから太陽までの距離です
例:
地球と火星の軌道速度を比較しましょう:
* 地球:
*太陽からの平均距離(R):1億4960万km
*軌道速度:約29.78 km/s
* 火星:
*太陽からの平均距離(R):2億2,800万km
*軌道速度:約24.13 km/s
あなたが見ることができるように、火星は太陽から遠く、地球よりも遅い速度で軌道を走ります。
重要なメモ:
*この議論は、簡単にするための円形の軌道を前提としています。実際には、軌道は楕円形であり、速度は軌道全体でわずかに変化します。
*式は、軌道の物体の質量が太陽の質量よりもはるかに小さいと想定しています。
*この関係は、惑星、彗星、小惑星、宇宙船など、太陽を周回する任意のオブジェクトに適用されます。
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