Πώς μπορείτε να πάρετε την ταχύτητα της τροχιάς της γης γύρω από τον ήλιο;
1. Κατανόηση των εννοιών
* ταχύτητα τροχιάς: Η ταχύτητα με την οποία ένα αντικείμενο (όπως η γη) κινείται γύρω από ένα άλλο αντικείμενο (όπως ο ήλιος) λόγω βαρύτητας.
* Κυκλική κίνηση: Για απλότητα, θα υποθέσουμε ότι η τροχιά της Γης είναι ένας τέλειος κύκλος (είναι πραγματικά ελαφρώς ελλειπτικό). Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο για την περιφέρεια ενός κύκλου.
* Τρίτος νόμος του Kepler: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η πλατεία της τροχιακής περιόδου (χρόνος που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μία τροχιά) είναι ανάλογη προς τον κύβο του ημι-major άξονα (μέση απόσταση από τον ήλιο).
2. Τύποι
* Περιφέρεια ενός κύκλου: C =2πR (όπου r είναι η ακτίνα της τροχιάς)
* ταχύτητα τροχιάς: v =c/t (όπου t είναι η τροχιακή περίοδος)
3. Υπολογισμοί
* περίοδος τροχιάς (t): Η Γη διαρκεί περίπου 365,25 ημέρες για να ολοκληρώσει μια τροχιά. Μετατρέψτε αυτό σε δευτερόλεπτα:365,25 ημέρες * 24 ώρες/ημέρα * 60 λεπτά/ώρα * 60 δευτερόλεπτα/λεπτό ≈ 31,557,600 δευτερόλεπτα.
* Μέση απόσταση από τον ήλιο (r): Η μέση απόσταση μεταξύ της γης και του ήλιου είναι περίπου 149,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα (93 εκατομμύρια μίλια). Θα χρησιμοποιήσουμε χιλιόμετρα:149.600.000 χλμ.
* Περιφέρεια (c): C =2π * 149,600,000 km ≈ 940,000,000 χλμ.
* ταχύτητα τροχιάς (v): V =940.000.000 χλμ. / 31.557.600 δευτερόλεπτα ≈ 29,8 km / s
Επομένως, η τροχιακή ταχύτητα της Γης γύρω από τον ήλιο είναι περίπου 29,8 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (18,5 μίλια ανά δευτερόλεπτο).
Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός είναι μια προσέγγιση επειδή η τροχιά της Γης είναι ελαφρώς ελλειπτική. Η πραγματική ταχύτητα ποικίλλει ελαφρώς καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους.
