Небесната механика, Krugosvet енциклопедия

небесната механика

Небесната механика, клон на астрономията, която се прилага законите на механиката за изучаване на движенията на небесните тела. Небесната механика, участващи предварително изчислена позиция на Луната и планетите, предсказване на времето и мястото на затъмнения, по принцип, определянето на реално движение на космически тела.

Естествено, небесната механика предимно изучава поведението на телата в Слънчевата система - циркулация на планетите около Слънцето, сателити около планети, движението на комети и други малки тела Nabesna Glacier. Има предвид, че движението на далечни звезди е възможно да забележите, в най-добрия, в продължение на десетилетия и векове, движението на членовете на Слънчевата система се извършва пред очите ни - за дните, часовете и дори минути. Поради това, изследването му е началото на модерни небесната механика, роден на творбите на Дж Кеплер (1571-1630) и Исак Нютон (1643-1727). Кеплер за първи път установена законите за движението на планетите и Нютон изведени от законите на закона за всемирното привличане на Кеплер и използва законите за движение и тежестта за решаване на небесните механични проблеми не са обхванати от законодателството на Кеплер. След напредъка на Нютон в небесната механика се състои главно в разработването на математически методи за решаване на уравнения, изразяващи законите на Нютон. По този начин, на принципите на небесната механика - с "класически", в смисъл, че дори и днес те са същите, както във времето на Нютон.

Закони на Нютон.

За да се разбере по-добре методите и резултатите от небесната механика, да се запознаят със законите на Нютон и ги илюстрира с прости примери.

Законът на инерцията.

Според този закон, в координатна система се движи без ускорение, всеки орган поддържа състояние на покой или праволинейно равномерно движение, ако то не е външната сила действа. Това е в противоречие с позицията на Аристотеловата физика, който твърди, че силата, необходима за поддържане на движение на тялото. закон на Нютон казва, че е необходимо само външната сила, за да донесе на тялото в движение, за да го спре или да промени посоката и големината на скоростта му. Скоростта на промените в скоростта на орган по величина или посока се нарича "ускорение" и показва, че тялото на сила. За ускоряване на небесни тела, открити в резултат на наблюдения е само указател към действащ от тях външна сила. Концепцията на мощност и ускорение позволява една и съща позиция, за да обясни движението на телата в природата: от топка за тенис на планетите и галактиките.

Тъй като те се движат по протежение на траекторията, която се ускорява, се стигна до заключението, че на Земята в своята орбита около Слънцето е постоянно изложена на влиянието на сили, наречен "гравитация". Проблемът на небесната механика е да се определи ефекта на небесното тяло на силата на гравитацията, и да разбера как това се отразява неговото движение.

силата на закон.

Ако се приложи сила на тялото, той се ускорява, и толкова по-голяма сила, по-голяма ускорението. Въпреки това, същите сили причиняват различно ускорение в различни органи. Характерно инерция тяло (т.е., устойчивост на ускорение) е неговата "маса", която може да се дефинира като "количество от вещество" в първо приближение, толкова по-голямо тегло, по-малко ускорение при предварително определена сила. По този начин, вторият закон на Нютон гласи, че ускорението на тялото пропорционално на силата, приложена към него, и е обратно пропорционална на неговата маса. Ако спазването на известен ускорение на тялото и неговата маса, а след това с помощта на този закон, ние можем да се изчисли силата, действаща на тялото.

противодействие на закона.

Този закон гласи, че тялото взаимодейства прикрепете един до друг са равни по сила, но противоположни сили. Ето защо, в една система, състояща се от две тела, които влияят върху друг, равен по сила всяка сила, всеки изпитва ускорение е обратно пропорционална на неговата маса. Следователно, да лежи на права линия между точката, отдалечени един от обратно пропорционална на неговата маса, ще се движат без ускорение, независимо от факта, че всеки един от органите се ускорява. Тази точка се нарича "центъра на масата"; завъртане около звездата, в двоична система. Ако една от звездите на два пъти по-масивна от друга страна, след това тя се движи два пъти по-близо до центъра на тежестта от своя съсед.

законите на Кеплер.

За проучване на движението на небесните тела, да се запознаете с силата на тежестта. Това е най-добре за пример за относително движение на две тела: компонентите на двойна звезда, нито на земята около слънцето (за простота, като се предполага, че няма други планети). Тези системи се прилагат законите на Кеплер. Те се основават на факта, че и двете от взаимодействащи си тела се движат в една и съща равнина. Това означава, че силата на тежестта винаги се крие в една и съща равнина.

елипси право.

Първи закон на Кеплер се посочва, че на планетите от Слънчевата система се движат в елипси, в един фокус на която е слънцето. В действителност, този закон е валиден само за система от две тела, като например двойно звездата. Но също така и в Слънчевата система е доста точна, тъй като движението на всяка планета се влияе основно от масивна слънце, и всички останали на тялото влияе от много по-слаба.

Площ право.

Ако има не само позицията на планетата, но също така и времето, можете да научите не само формата на орбитата, но естеството на движение на планетата през него. Не се подчинява на втория закон на Кеплер, който твърди, че линията, свързваща Слънцето и планетата (или компоненти от двойна звезда), за "прочиствания" редовни интервали, равни площи. Например, линията между Слънцето и Земята всеки ден мете 2ґ10 14 квадратни километра. От закона на области, за да се окаже, че слънцето привлича планетата в права линия, свързваща центровете им. От друга страна, една централна сила притежава втория закон на Кеплер.

Разглеждане на планетата (фиг. 1) се премества от точка А до точка Б за единица време. Ако привличането до точката, където има О. Sun, отсъства, тогава за следващата единица време планетата ще бъдат преместени в точка Y., така че AB = С. От друга страна, наличието на атракция в покой в ​​точка Б към тялото за това време изместен на разстояние х. За да намерите точка В. което наистина се движи планетата, нарисувайте линия, успоредна на OB х CY дължина. Вертикалите отпаднали от точки C и Y в OB на сегмент. очевидно, равна на една от друга. Ако YD сегмент е перпендикулярна от точка Y. и сегмента AE - перпендикулярно от точка А. След това те са равни една на друга от уравнението YDB и триъгълници AEB. Следователно, височината на триъгълници OBC и Oba са равни, и по тази причина, са равни, и областите на тези триъгълници, защото OB - общата им основа. По този начин, ние доказахме, че в равни времена, линията, свързваща до Слънцето планета (наречен "радиус вектор" на планетата) внезапни проверки от равни части. Ако силата на привличането не е насочен точно към Слънцето, разреза CY няма да е права линия, успоредна на ОВ. и нашето доказателство не би било честно.