地球运行轨道为什么是椭圆
地球运行轨道为什么是椭圆
地球运行轨道为什么是椭圆，在现实生活中，很多人都知道地球是围绕着太阳公转的，而公转的运行轨道呈现了一个椭圆形，下面就为大家分享地球运行轨道为什么是椭圆。
地球运行轨道为什么是椭圆1
椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中，原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动，才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。
首先：正圆轨道也是椭圆轨道的一种，只不过是特殊的椭圆轨道。
如果要地球完全按照正圆轨道运转条件是十分苛刻的，首先就必须让太阳的其他行星消失，接着离太阳比较近的恒星也必须消失，否则他们就会对地球产生影响导致地球运转轨道的改变。
地球绕太阳公转，在给定的能量的条件下，可能的轨道有无数条，圆轨道只是其中的一条而已。如果想要地球按正圆轨道运行，地球的能量，动量要满足一定条件。
就是任一时刻，地球的动能Ek和势能Ep的关系满足Ek=-Ep/2。或者说当Ek=-Ep/2时，地球运动方向垂直于日地连线。这个条件非常苛刻，即便是地球在正圆轨道上运行，一点微小的扰动都可以改变这种状态，使得地球在新的椭圆轨道上运行。
高中物理书上只是书人造卫星从远地点向近地点运动会加速，势能转化为动能。从近地点向远地点运动会减速，动能转化为势能。
当卫星速度正好为第1宇宙速度时，轨道为正圆。当卫星速度介于第1宇宙速度和第2宇宙速度之间时，轨道为椭圆。
严格来讲，所有人造卫星的轨道都是椭圆形的。。比如地球赤道同步卫星，是人类期望达到纯正圆形轨道的卫星，这样在地面上看地球赤道同步卫星，它会天空中的一个固定点。但是因为受多种其他因素的影响，卫星轨道不能完全达到正圆，而是一个比较接近正圆的椭圆。於是，在地面上看地球赤道同步卫星，它是在天空漂移，在画8字。
在万有引力作用下，行星绕恒星运动或卫星绕行星运动只有两种情况：椭圆或双曲线，其中只有椭圆是稳定的．圆只是椭圆的特例．
圆是一种理想状态，大多数卫星的运动并不要求达到圆的轨迹．
只有同步卫星希望更接近圆的轨迹．但实际上发射的精度不可能达到正圆，而且空间力的作用复杂，任何因素的影响，都会使轨道发生变化，因此同步卫星也不是正圆的．
开普勒定律：
1．开普勒第一定律（轨道定律）：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上．
2．开普勒第二定律（又叫面积定律）：太阳和行星的连线在相等的.时间内扫过相等的面积．
3．开普勒第三定律（又叫周期定律）：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等．
开普勒123定律同样适用于人造卫星。
椭圆的几何性质：[高中]
一个平面里，到两定点的距离之和[前提是大于两点间距]固定的点的集合。
机械能守恒：[初中]
卫星的势能和动能相转化中守恒。
地球运行轨道为什么是椭圆2
椭圆的轨道是地球对附近的天体引力的折中。仅有一个行星和一个恒星的系统是没有任何意义的。早期的太阳系在形成过程中，原始的行星受到了小行星的撞击和其他一系列扰动，才导致椭圆轨道的形成。这叫行星徙动理论。
太阳在带着太阳系的所有行星，在宇宙中进行着运动。而任何物体都是有惯性的，这就导致了原本从理论上来说应该是圆形的轨道发生了变形，形成了所谓的椭圆形轨道。行星运行的轨迹远比我们想象的要复杂，也就是地球自诞生那日起就没有回到过同一点上，不是简单的圆形或椭圆形轨道，而是更复杂的螺旋形轨道
搜寻系外行星方法：
1、天体测量法。天体测量法是搜寻太阳系外行星最古老的方法。这个方法是精确地测量恒星在天空的位置及观察那个位置如何随着时间的改变而改变。如果恒星有一颗行星，则行星的重力将造成恒星在一条微小的圆形轨道上移动。这样一来，恒星和行星围绕着它们共同的质心旋转。由于恒星的质量比行星大得多，它的运行轨道比行星小得多。
2、视向速度法。视向速度法利用了恒星在行星重力的作用下在一条微小的圆形轨道上移动这个事实，目标是测量恒星向着地球或离开地球的运动速度。根据多普勒效应，恒星的视向速度可以从恒星光谱线的移动推导出来。
3、凌日法。当行星运行到恒星前方的时候，恒星的光芒会相应减弱。光芒减弱的程度取决于恒星和行星的体积。在恒星HD 209458的例子中，它的光芒减弱了1.7%。天文学家用凌日法发现了恒星HD 209458的行星HD 209458b。
地球运行轨道为什么是椭圆3
地球为什么会绕太阳转？
严格地来说，地球并不是单纯的受到太阳的引力绕太阳公转。而是绕着地球与太阳组成系统的的质量中心而转动(如果不考虑其它天体的影响)。
我们要知道太阳是太阳系的中心天体，而地球只是太阳系中一颗普通的行星，太阳的质量是地球质量的33万倍，日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米。
这个距离与约为70万千米的太阳半径相比，实在是微不足道的，与日地1.5亿千米的距离相比，那就更小了。
迄今为止，我们也只能根据物理去解释这个话题，要知道宇宙中并不是任何物质都是静止不动的，就算再大的物质，它们都是由最小的物质也就是原子组成。
无时无刻都在运转的以原子核为中心的物质构成了整个宇宙中的所有一切物质的存在，旋转的质子和电子同时具备了引力的，这就是引力作用的必然结果。
地球公转是指地球按一定的轨道环绕太阳的运动，方向是自西向东（与自转方向一致），即地球的北极上空向下俯瞰地球呈现逆时针，从南极上空俯瞰的话就是顺时针。
而地球的公转是一种周期性的圆周运动，因此地球的公转包括角速度和线速度两个方面，如果采用一个恒星年作为地球公转的周期，由于地球公转的平均角速度是每年360°，也就是经过365.2564日地球公转360°，计算得知每日公转0.986°，即平均角速度为1°/天。
又由于地球轨道总长度为940000000千米，换句话说就是经过365.2564日地球就公转了9.4亿千米，可以计算，线速度=940,000,000KM/365天=940,000,000秒/（365x24x3600）秒=29.8千米，大约也就是每秒30千米。
万有引力定律和开普勒定律。
由于太阳和地球之间有万有引力的作用，所以导致了地球围绕太阳作周期性运行，而万有引力和地球公转所产生的离心力之间处于平衡状态，地球才得以稳定运行。
曾经也有科学家们认为行星的运行轨道是标准的圆形，但是随着开普勒对行星轨道的深入研究，这一说法才漏出了破绽。
开普勒在对火星运行的观测数据的基础上编制更加详细的火星运行周期表，很快他发现火星并不是在轨道上按照正圆形运行，相反火星总是“出轨”。
因此，开普勒认为或许天体的轨道运行应该是带有一定偏心率的椭圆，在一定的深入研究后，著名的开普勒第一定律和第二定律就这样诞生了。
由开普勒运动第二定律（对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积）SAB=SCD=SEK 可以得到。
地球公转速度与日地距离是有关系的，由于地球的运动轨迹是椭圆轨道，那地球公转的角速度和线速度就不是一个固定的值，会随着日地距离的变化而改变。
在近日点时，公转的速度会比较快，据计算角速度为1°1′11〃/日，线速度为30.3千米/秒；在远日点的时候，地球公转的速度就比较慢，据计算角速度为57′11〃/日，线速度为29.3千米/秒。
地球的公转带来的现象:比如四季的形成、季节的变化、昼夜长短的变化和五带的划分 等等。
地球在进行公转时，地轴是倾斜的，并且它的空间指向保持不变。由于地球在公转轨道的不同位置，地球表面受太阳照射的情况也就不完全相同，就产生了季节。至于地球的公转为什么可以形成那么多现象，这里就不一一举例了。
有人这时候提出疑问既然地球绕太阳转，每个周期的速度可以说是毫秒不差，轨迹却是椭圆的。
是不是有个力干扰轨道的运行？
其实不然，从开普勒定律我们能够看出，行星围绕恒星运转轨道是椭圆形就是一个定律，并不是由于其它作用力导致的。
这是标准的椭圆方程，其中e为该椭圆的偏心率，也就是说当e＝0时，行星公转轨道为正圆形；当 0
苏州圣米伦
2024-10-19 广告
