某行星绕太阳沿椭圆轨道运行,它的近日点A到太阳的距离为r,远日点B到太阳的距离

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 20:42:38
某行星绕太阳沿椭圆轨道运行,它的近日点A到太阳的距离为r,远日点B到太阳的距离
为R。若行星经过近日点时的速度为vA,求该行星经过远日点时的速度vB的大小。

行星的公转轨道是椭圆,恒星在其中一个焦点上,因此行星在近日点和远日点时与太阳的连线必垂直于其速度方向,因此在这两点上万有引力完全被用做提供向心力。
在近日点:GMm/r^2=mVA^2/r
在远日点:GMm/R^2=mVB^2/R
两式相除,有:R^2/r^2=VA^2R/VB^2r
所以VA^2/VB^2=R/r
所以VB=VA√(r/R)

1.由角动量守恒,得m*Va*a=m*Vb*b, 两边消掉m,得va*a=vb*b。
2.由开普勒第二定律(行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积),设经过非常短时间t,扇形面积公式S=1/2*弧长*半径,则面积S=(1/2)*(at)*Va=(1/2)*(bt)*Vb,两边消掉(1/2)*t ,得va*a=vb*b
最终Vb=Va*a/b