1。概念を理解する
* 軌道速度: 惑星が軌道で太陽の周りを動く速度。
* 軌道半径: 惑星と太陽の間の平均距離。
* 重力: 太陽と水銀の間の魅力の力。これは、水銀を軌道に保ちます。
2。式
* 中心力: オブジェクトを円形の経路で動かし続ける力。 太陽を周回する惑星の場合、この力は重力によって提供されます。
* f_c =(mv^2)/r where:
* f_c =中心力
* M =水銀の質量
* v =水銀の軌道速度
* r =水銀の軌道半径
* ニュートンの普遍的重力の法則: 2つのオブジェクト間の重力の力:
* f_g =(gmm)/r^2ここ:
* f_g =重力
* g =重力定数(6.674 x 10^-11 n m^2/kg^2)
* M =太陽の質量
* M =水銀の質量
* r =太陽と水銀の間の距離
3。計算のセットアップ
求心力は重力によって提供されるため:
f_c =f_g
(mv^2)/r =(gmm)/r^2
水銀(M)の質量がキャンセルアウトすることに注意してください。これで、軌道速度(v)を解くことができます。
v^2 =(gm)/r
v =√(gm/r)
4。値を使用
* g: 6.674 x 10^-11 n m^2/kg^2
* m(太陽の質量): 1.989 x 10^30 kg
* r(水銀の平均軌道半径): 57.91 x 10^9 m
5。計算
v =√((6.674 x 10^-11 n m^2 / kg^2) *(1.989 x 10^30 kg) /(57.91 x 10^9 m)))
V≈47.87x 10^3 m/s
6。結果
太陽の周りの軌道中の水銀の線形速度は、約 47,870 m/s です または 47.87 km/s 。