為什麼行星繞恆星運動的軌道是橢圓?我想知道具體的證明方法

2022-03-14 09:13:04 字數 5717 閱讀 9647

1樓:

是類似於正圓的橢圓 關於它的軌道為什麼會是橢圓的 因為這就是大自然的規律 沒人說 他就必須是正圓 宇宙是人類後來才認識的 而不是人類創造的宇宙 所以無法改變它的規律 想要證明 這本來就是個偽命題 不管你用什麼方法都可以證明

為什麼行星繞恆星運動都是橢圓軌道?

2樓:匿名使用者

宇宙中目前觀測到的行星,在圍繞恆星運轉時的軌道都是橢圓形而不是圓形,至今沒有乙個能夠服眾的答案。總結各種學說,原因有如下三點:

第一,圓形只有一種,而橢圓有無數種。從概率上來看,行星軌道為橢圓的概率,比圓形高出了無數倍。

第二,行星在圍繞恆星運轉過程中,在不同的點兒上受到的外力是不同的。

第三,因為恆星在帶著本星系內所有行星,在宇宙中進行著運動。而任何物體都是有慣性的,這就導致了原本從理論上來說應該是圓形的軌道發生了便宜,形成了橢圓形軌道。

上述理論,沒有任何一條被證實是絕對正確的,但是都有其正確的成分。

3樓:匿名使用者

星軌道六要素:長軸、短軸、交點角ω、近地點幅角ω、軌道傾角i、過近地點時刻tp。

如果我們把被行星包圍的恆星看成乙個均質的球體,它的引力場即為中心力場,其質心為引力中心。

要使行星在這個中心力場中作圓周運動,粗俗地說,就是要使行星飛行的離加加速度所形成的力(離心慣性),正好抵消(平衡)地心引力。

行星軌道平面通過恆星中心。如果速度稍大一些,則形成橢圓形軌道,如果達到逃逸速度,則為拋物線軌道;如果達到第三宇宙速度,則為雙曲線軌道,與太陽一樣而繞銀河系中心飛行了。

4樓:匿名使用者

我想這個問題挺複雜,主要受外界和自身多種因素影響,天文學家也難解釋清楚。

為什麼行星繞恆星旋轉時是橢圓軌道

5樓:匿名使用者

由曲線運動規律可知,當速度符合mv^2/r=gmm/r^2時恰好做圓周運動,m為星球質量

而事實往往是

mv^2/r≠gmm/r^2,

當mv^2/r>gmm/r^2時

向心力過小,此時v>√gm/r

由圓周運動規律可知,此時會做遠離圓心的離心運動由有機械能守恆可知,離心運動引力勢能增大,所以動能減小直到v=√gm/r時,由於之前做的離心運動,使物體還有遠離中心天體向外的速度分量,所以由於慣性作用,物體還會繼續向外運動

直到向外的分量為0後,此時

v<√gm/r

所以向心力過大,做向心運動

一直這樣迴圈,就形成了物體繞星球做橢圓運動的現象而由以上分析可知,繞星球做橢圓運動的物體,離星球進時速度大,遠時速度小

至於離恆星越遠,公轉越慢是由於

v=√gm/r(星球旋轉近似圓周運動)

不難看出離恆星越遠的星體,速度越慢

不懂再問,希望採納

6樓:匿名使用者

因為行星不是繞恆星旋轉。日心說早就被推翻幾百年了啊!

行星從微觀上,是繞著行星和恆星的共同質心旋轉。

巨集觀上,是繞著所在星系中心旋轉。

所以並不是完美的純圓軌道。

橢圓軌道會造成速度忽快忽慢,但是依然是可以穩定的系統。

7樓:匿名使用者

沒有外力作用的理想狀態下,行星繞恆星旋轉的軌道是圓形。之所以軌道是橢圓形是因為受到外力的影響。公轉速度的快慢是機械能不變的情況下,動能和勢能之間的轉換,近日點動能最大,勢能最小;相反遠日點動能最小,勢能最大。

8樓:這個人來自地球

除了引力之外還有離心力,離心力使它們成橢圓軌道。

離太陽越近行星執行速度越快,你可以這樣想,你用一根線,系上一塊石頭,並讓它旋轉。石頭繞著你的手指公轉,線越長你就很容易把這個石頭旋轉起來,但當線只有一分公尺時,你就需要加快這個石頭的公轉速度,不然它就轉不起來了。

因為離太陽越近引力越強,引力越強,引力加速度就越大,可以讓行星執行的更快。

為什麼行星繞太陽執行的軌道是橢圓形的?請詳細解釋一下。謝謝! 30

9樓:小團圓

哦,這個問題的來龍去脈比較長,容我慢慢給你解釋!

早在十七世紀,科學家們就注意到了行星的橢圓性軌道問題。素有「天空立法者」盛譽的德國天文學家克卜勒,於2023年發表了兩條關於行星運動的定律,其中第一條定律說:每一行星都沿著橢圓軌道繞太陽執行,太陽位於橢圓軌道的乙個焦點上。

那麼,行星的運動軌道為什麼是橢圓形,而不是標準的圓形呢?這一問題在萬有引力定律問世之前,曾困擾了許多科學家。2023年,當時著名的科學家惠更斯、胡克和哈雷等人,雖然他們都認為天體間的引力作用存在著「與距離的平方成反比」的關係,但是,卻難以解釋行星的橢圓形軌道問題。

據說,當哈雷登門拜訪牛頓時,才知道這個問題牛頓早己在兩年前解決了。

牛頓是如何解決這一問題的呢?根據物體的初始速度和位置,牛頓通過計算證明,在萬有引力的作用下,物體的運動軌跡有三種:橢圓軌道、拋物線軌道和雙曲線軌道。

如果行星的初始速度很大或離太陽很遠,就會形成拋物線軌道或雙曲線軌道,它們都屬於非閉合軌道。在拋物線與雙曲線的軌道上,行星只能在太陽附近出現一次,以後就消失了。而太陽系諸行星之所以能夠在橢圓形軌道上執行,就是因為行星最初離太陽不是很遠,或者運動的初始速度不是特別大。

問題似乎順理成章地解決了,然而一經分析就會發現,牛頓在解決行星橢圓形軌道問題時,運用的是太陽系起源的俘獲說。行星橢圓形軌道的形成是有前提的,即在太陽系的演化過程中,行星必須是具有一定初始速度和位置的外來客體,這是俘獲說的觀點。而現代太陽系起源學說認為,行星是在原始星雲盤中誕生的,星雲盤在繞星雲核的旋轉過程中形成星雲環,然後再由星雲環演化為行星。

行星和太陽是由同一原始星雲演化而來,這樣誕生的行星只能執行在標準的圓形軌道上。行星與太陽的同源性,使牛頓對行星橢圓形軌道的解釋失去了理論前提。

如果說行星不是按牛頓的俘獲說演化而來的,那麼行星的橢圓形軌道又是如何形成的呢?答案是太陽旋轉質量場的作用結果。

行星繞太陽公轉,將受到來自太陽兩種力的作用,其一是萬有引力,力的方向垂直於行星的運動方向,它為行星的圓周運動提供了向心力。其二是太陽旋轉質量場產生的渦旋力,力的方向與行星的運動方向相同,因而這種力將使行星圓周運動的線速度不斷增大。

根據經典力學,做圓周運動的物體,在向心力不變的情況下,其軌道半徑與線速度的平方成正比;所以當行星線速度增大時,其軌道半徑將同時增大。因此,在太陽兩種力的作用下,行星發生了非勻速圓周運動,由初始的圓形軌道進入了橢圓形運動軌道。行星的這一軌道演變,與銀河系恆星的軌道演變過程完全相同。

唉,好辛苦!不知這樣解釋是否讓樓主解惑?

10樓:王佩鑾

行星繞地球可以做勻速圓周運動,這時候滿足關係gmm/r^2=mv^2/r.即萬有引力等於向心力。也就是當衛星到達地面上某一高度處時,我們人為地調整衛星的速度大小,使其滿足上述關係。

但是如果衛星在某一高度處時,速度大於做勻速圓周運動時的速度,衛星就要做離心運動,而做橢圓運動。

圍繞太陽轉動的行星,在距離太陽最近的時候速度大於在這一高度處做勻速圓周運動的線速度,所以也要做離心運動,造成橢圓運動的軌跡。

11樓:匿名使用者

有一種理論是說 太陽系九大行星來自於太陽** 也就是說太陽**時 太陽產生了九大星 因此行星初成時具有一定的速度 根據角動量不變 使其軌道呈現橢圓形 當然 這種理論被人駁斥的最多 按我的理解就是 引力是普遍存在的 因此行星不單是受到恆星引力作用 行星在執行過程中也受到其它行星引力作用 所以其執行軌道不能呈現完美的圓形。在牛頓的書中 牛頓闡述了行星執行的幾種軌道 有圓形 雙曲線行 橢圓形等。天體物理學之複雜 難以用只言片語來闡述 而且想解釋明白為何執行軌道的多樣性 必須用理論資料來支援 建議樓主再仔細研究下克卜勒第一定律,相信你會找到答案

12樓:fly寒冷的石頭

假設1:地球繞太陽做勻速圓周運動,春分,夏至,秋分,冬至,因為南回歸線相對於赤道對稱根據圓周運動的知識可只從冬至到春分和從春分到夏至的運動時間應該相等,但事實上秋冬兩季比春夏兩季時間要短,說明地球繞太陽的運動不是勻速圓周運動

假設2:地球繞太陽做橢圓運動而太陽位於橢圓的乙個焦點,根據曲線運動的受力特點,地球必受太陽的引力作用,當地球從冬至到春分再到夏至的過程中太陽對地球的引力要做負功,因為引力的方向與運動方向的夾角大於90度,速度減小,所以v冬至》v夏至,而春夏兩季和秋冬兩季所走的路程基本相等,速度不同,所以時間不同。由於地球在秋冬兩季時運動速度大,所以時間要短些。

春夏兩季一般在186天左右,而秋冬兩季只有179天左右

13樓:科幻怪怪

地球是怎樣產生的,其中就有乙個觀點地球是太陽丟擲的,也就是說太陽系的行星都是太陽丟擲的,由於太陽本身自轉,又由於行星離太陽太遠,所以太陽的引力就小於行星質量產生的慣性,使太陽的引力帶不動行星跟著自已一起自轉,這樣就使越遠的行星太陽越是帶不動,即離太陽越遠的行星運轉週期越長。太陽帶不動行星就和太陽自轉產生了相對運動,相對運動就是行星和太陽表面發生週期性的變化,使行星面對太陽表面產生變化,不同的太陽表面引力就會不同。比如太陽表面不同,就會和太陽赤道產生的引數不同,赤道引數不同,太陽的引力肯定就不同,引力不同就會使行星的距離產生變化,這種距離變化就使所謂的軌道是橢圓形的。

另外太陽系還受其它天體的影響,使橢圓形更具複雜性。

14樓:匿名使用者

受萬有引力的影響唄。牛頓第一定律解釋了。受引力作用,這些行星都不是以完美的圓形運轉

為什麼行星圍繞他的恆星是以橢圓軌道執行呢?按說圓形更合理。

15樓:南京葉巨集

大小質點的距離做半徑時,引力做向心力過大或過小,就會引起曲率不得不變化而使兩者適應,這使軌道不圓了。

純圓周運動的苛刻條件:1、初速要與向心力垂直,2、距離作半徑的向心力與萬有引力相等。

天體運動不可能恰巧滿足此苛刻條件,首先初速往往與引力有乙個不垂直的角度,徑向速度會拉長距離變得不圓。其次,若此半徑需要的向心力與引力不等,會促使改變曲率半徑才能相適應。所以,天體運動軌道都是橢圓。

橢圓每點的曲率半徑是變化的。

可以用機械能守恆、角動量守恆推導出橢圓方程。

太陽也不是隨便能吞掉行星的,地球的公轉為30公里/秒,到42.4公里就逃逸了。當降到3公里時,地球的扁軌道的近日點已到太陽表面而被吞掉。

從3到42.4公里/秒,這範圍特大,所以,不是隨便就能墜入太陽的。

我會計算軌道及推導橢圓方程。

衛星運動軌跡為什麼是橢圓?

16樓:王王王小六

衛星運動的軌道是橢圓是因為衛星與地球之間的萬有引力作用。

根據牛頓的萬有引力定律,一般情況,當乙個物體靠近另外乙個物體,是逐漸**獲並逐漸增加吸引力的,所以越靠近吸引力越大,加速度和速度也越大,而速度越大,要改變物體的運動就越難,所以除非達到絕對平衡,否則衛星的軌道基本上不會成為標準的圓周運動。

擴充套件資料

人造地球衛星繞地球執行遵循克卜勒行星運動三定律:

(1)衛星軌道為一橢圓,地球在橢圓的乙個焦點上。其長軸的兩個端點是衛星離地球最近和最遠的點,分別叫做遠地點和近地點。

(2)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球執行時,其執行速度是變化的,在遠地點時最低,在近地點時最高。速度的變化服從面積守恆規律,即衛星的向徑(衛星至地球的連線)在相同的時間內掃過的面積相等。

(3)人造地球衛星在橢圓軌道上繞地球執行,其執行週期取決於軌道的半長軸。不管軌道形狀如何,只要半長軸相同,它們就有相同的執行週期。

(4)人造地球衛星軌道的形狀和大小由它的半長軸和半短軸的數值來決定。其半長軸和半短軸的數值越大,軌道越高;半長軸與半短軸相差越多,軌道的橢圓形越扁長;並長軸與半短軸相等則為圓形軌道。

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