Wat is de snelheid van de aarde op perihelium en aphelion? Hoe wordt deze informatie berekend?

Wat is de snelheid van de aarde op perihelium en aphelion? Hoe wordt deze informatie berekend?
Anonim

Antwoord:

De perihelionsnelheid van de aarde is #30.28#km / s en de snelheid van de aphelion is #29.3#km / s.

Uitleg:

Met behulp van de vergelijking van Newton wordt de kracht als gevolg van de zwaartekracht die de zon uitoefent van de aarde gegeven door:

# F = (GGM) / r ^ 2 #

Waar # G # is de zwaartekrachtsconstante, # M # is de massa van de zon, # M # is de massa van de aarde en # R # is de afstand tussen het centrum van de zon en het centrum van de aarde.

De middelpuntzoekende kracht die nodig is om de aarde in een baan te houden, wordt gegeven door:

# F = (mv ^ 2) / r #

Waar # V # is de omloopsnelheid.

Het combineren van de twee vergelijkingen, delen door # M # en vermenigvuldigen met # R # geeft:

# v ^ 2 = (GM) / r #

De waarde van # GM = 1.327 * 10 ^ 11 km ^ 3s ^ (- 2) #.

Bij perihelion is de afstand van de zon tot de aarde # 147.100.000 km #. Het substitueren van de waarden in de vergelijking geeft # V = 30kms ^ (- 1) #.

Bij aphelion is de afstand van de zon tot de aarde # 152.100.000 km #. Het substitueren van de waarden in de vergelijking geeft # V = 29.5kms ^ (- 1) #.

De werkelijke waarden zoals berekend met behulp van de NASA DE430 efemeride gegevens zijn # 30.28ms ^ (- 1) # en # 29.3kms ^ (- 1) #.

Antwoord:

Een alternatieve benadering: Stel dat de gemiddelde snelheid 29.7848 km / s wordt bereikt als r = a = 1.496 E + 08 km. Dan geeft de formule v = 29.7848Xsqrt (2a / r -1) mini- / max 29.22 km / s en 30.29 km / s.

Uitleg:

Bij perihelion, r = a (1 - e) = 1,471 E + 08 km en bij aphelion r = a (1 + e) = 1.521 E + 08 km. e = 0,01671.