1。ケプラーの第三法則と惑星の軌道期間を使用してください:
* ケプラーの第三法則: この法律では、惑星の軌道周期の正方形は、その軌道の半長軸の立方体に比例していると述べています。
* 式:
*t²=(4π²/gm)a³
* どこ:
* t =秒単位の軌道期間
* g =重力定数(6.674×10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²)
* m =kgの星の質量(または惑星の軌道)の質量
* a =メートル単位の軌道のセミメジャー軸
* 速度を見つけるには:
*軌道円周を計算します:c =2πa
*軌道の周期で円周を分割します:v =c/t
2。 Vis-viva方程式とその軌道における惑星の位置を使用:
* vis-viva方程式: この方程式は、軌道の任意の時点での惑星の速度を、星からの距離とその軌道の半長軸に関連付けます。
* 式:
*v²=gm(2/r -1/a)
* どこ:
* v =m/sの惑星の速度
* g =重力定数(6.674×10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²)
* m =kgの星の質量
* r =メートル単位の軌道のその特定のポイントで星から惑星の距離
* a =メートル単位の軌道のセミメジャー軸
3。直接観察の使用:
*この方法は、太陽系の惑星に使用されます。星に対する惑星の位置を長期にわたって観察し、その位置の変化を測定することにより速度を計算できます。
重要な考慮事項:
* 軌道速度: ケプラーの第三法則を使用して計算された速度は、惑星の平均軌道速度です。惑星の実際の速度は、軌道上の位置によって異なります。
* 質量: 星の質量は、惑星の速度を計算するために重要です。
* 精度: 速度計算の精度は、入力値の精度と選択した方法に依存します。
例:
ケプラーの第三法則を使用して地球の速度を見つけたいとしましょう。
* t: 地球の軌道期間は約365.25日(31,557,600秒)です
* a: 地球の半長軸は約1億4960万キロメートル(1.496×10¹¹メートル)です
* m: 太陽の質量は約1.989×10³⁰kgです
式を使用して、速度を計算できます。
* v =2πa / t =2π(1.496×10¹¹m) /(31,557,600 s)≈29,783m / s
この値は、地球の平均軌道速度に近いです。
これらは単なる例であり、興味のある惑星に特定のデータが必要であることを忘れないでください。