Oblicz średnia odległóść Marsa od Słońca wiedzac ze rok na marsie trwa 1,88 roku ziemskiego.

Oblicz średnia odległóść Marsa od Słońca wiedzac ze rok na marsie trwa 1,88 roku ziemskiego.
Odpowiedź

Orbita ciała  niebieskiego wirującego wokół dużo większego ciała jest elipsą, a więc jest raz bliżej, innym razem dalej od ciała wokół którego sie obraca. Średnią odległość R (w tym wypadku pomiędzy perihelium a aphelium) można wyliczyć, jeśli przyjmiemy, że orbita jest kołem. Wówczas czynnikiem, który zmusza planetę do ruchu po orbicie, jest przyspieszenie dośrodkowe, a to równe jest przyspieszeniu grawitacyjnemu - w tym wypadku Słońca. Przyjmujemy oczywiście, że Mars praktycznie nie wpływa na ruch po orbicie z uwagi na to, że jest ok. 3 mln razy lżejszy od Słońca. Możemy zatem zapisać równanie: [latex]frac{GM}{R^2}=omega^2R,[/latex] gdzie G jest stałą grawitacyjną, M - masą słońca, ω - prędkością kątową Marsa po orbicie wokół Słońca, która ma powiązanie z okresem obiegu T, a mianowicie: [latex]omega=frac{2pi}{T}[/latex] Po wstawieniu do wzoru ω: [latex]frac{GM}{R^2}=frac{4pi^2}{T^2}R\frac{GM}{R^3}=frac{4pi^2}{T^2}\R=sqrt[3]{frac{GMT^2}{4pi^2}}[/latex] Dane: G = 6,67*10⁻¹¹ m³/(kg s²) M = 2*10³⁰ kg T = 1,88*365*24*3600 s    [latex]R=sqrt[3]{frac{6,67cdot10^{-11}cdot2cdot10^{30}cdot59287680^2}{4cdot3,14^2}}approx 228cdot10^9,m=228,mln,km[/latex]  

Dodaj swoją odpowiedź