общая астрономия лекция_6


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Задача многих тел Что будем знатьЗадача трех тел и ЛагранжАстрономические примеры точек Лагранжа3. Элементы планетных орбит4. Возмущенное и невозмущенное движение5. Открытие Нептуна6. Приливы и отливы М1 М2 Задача многих тел Эта задача не имеет аналитического решения. Такого решения в общем случае не имеет даже задача 3 тел. Французский ученый Лагранж получил решение и показал, что достаточно устойчивое движение тел будет, если третье тело располагается в одной из 5 точек Лагранжа. Их положение показано на рисунке. Точки L1, L2 и L3 не являются устойчи- выми : если объект, находящийся в этой точке, испытает воздействие, то он выйдет из зоны этих точек Лагранжа. В отсутствии постороннего действия, все три тела будут вращаться вокруг общего центра тяжести в одной плоскости и отношения расстояний между телами будет сохраняться. Точки L4 и L5 являются устойчивыми, если M2 / M1<0.0385. Вэтом случае тела остаются в точках Лагранжа. Астрономические объекты в точках Лагранжа (система Солнце-Юпитер) Большинство астероидов вращаются по орбитам между Марсом и Юпитером. Но так какMюпитер / Mсолнце =0.001,то точки L4 и L5 будут устойчивыми. Видно, что имеется концентрация астероидов на орбите Юпитера в устойчивых точках Лагранжа L4 и L5 600 L4 L5 Астрономические объекты в точках Лагранжа (система Солнце – Земля) В точку L1 был запущен ИСЗ «SOHO» – для исследований Солнца. По аналогии с Троянцами-Греками в системе Земля –Солнце в точках L4 и L5 должны быть какие либо объекты. Но они не наблюдаются. Точки L1 и L2 очень удобны для астрономических целей. Точка L2 удобна для исследования дальнего космоса: косми-ческий телескоп, запущенный в эту точку, всегда будет в ночнойчасти неба 600 600 L3 L2 L1 L5 L4 Венера Меркурий Марс Земля Астрономические объекты в точках Лагранжа (система Земля-Луна) Для этой системы Млуна / Мземля =0.012 В 1961 году польский астроном Кордылевскийобнаружил в точках L4 иL5 разряженные пылевыеоблака. Луна Земля L4 L5 60о По данным Кордылевского, приблизительная масса этих пылевых облаков по космическим меркам довольно незначительна — масса каждого облака составляет всего около 10 000 тонн[, поперечный размер оценивается в 10 000 км (по другим источникам[3] — до 40 000 км). Из-за чрезвычайно малой яркости облака достаточно сложно наблюдать с Земли, поэтому даже сам факт их существования оспаривается некоторыми учёными. Образование точек Лагранжа В любой точке простран-ства каждое из трех тел создает свой потенциалGM/r. Можно вокруг каж-дого тела построить поверхности одинаковогопотенциала (эквипотен-циальные поверхности).Если бы тело было изо-лировано, то такие по-верхности имели бы видсферы. С учетом дру-гого тело эти поверх-ности будут менять свою форму. Это хорошо виднона рисунке. Обратить внимание на эквипотенциальную поверхность в виде восьмерки, окружающую два тела. Эта поверхность называетсяполостью Роша. Элементы орбиты планеты γ Ώ ω Ориентация плоскости в пространстве: i – угол наклона орбиты планеты к плоскости эклиптики  - долгота восходящего узла Ориентация орбиты вплоскости:ω – долгота перигелия.Параметры орбиты:а – большая полуось,е – эксцентриситет.Положение планеты на орбите:Т – момент прохождения планеты через перигелий. Зная 3 закон Кеплера, мож-но определить положениепланеты в любой момент. плоскость эклиптики направление на точкувесеннего равноденствия(в плоскости эклиптики) перигелий планета Возмущенное движение планеты Р1 P1 P2 a1 a2 a’ a a’’= r2 r1 r солнце планета планета -a2 m1 m2 M Возмущающая сила есть геометрическая разность действий возмущающего тела на планету и на Солнце (см. следующий слайд). a’’’ Возмущенное движение планеты Р1 (продолжение) - ускорение Солнца со стороны Р1 - ускорение Солнца со стороны Р2 Планета Р1 движется под влиянием ускорений: это относительное ускорение, определяющее движение по закону Кеплера Векторная сумма этих ускорений и определяет отклонения в движении планеты Р1 от кеплеровской орбиты Возмущения в орбитах комет под влиянием Юпитера ОрбитаЮпитера Юпитер Орбита кометы без влияния Юпитера Без влияния Юпитера кометаимеет невозмущенную ор-биту вокруг Солнца (зеле-ная линия).Если комета пролетает недалеко от Юпитера, то он может совершенноизменить орбиту (лиловая линия). Открытие Нептуна (1) Д.Адамс (1819-1892) Д.Леверье (1811-1877) Й.Галле Открытие Нептуна является классическим примером приложения теории возму-щений. Почти одновременно англичанин Д. Адамс и француз Д. Леверье, исследуя орбиту Урана, высказали гипотезу о существовании новой трансурановой планеты.Английские коллеги не обратили серьезного внимания на работу своего коллеги ине организовали наблюдения, в то время как немец Галле направил на телескоп на область неба по предложению Леверье и сразу же обнаружил эту планету. Открытие Нептуна (2) Леверье и Адамс рассчитали орбиту Урана при учете влияния только Солнца. Но сравнение с наблюдениями показало, что действительная орбита Урана отличаетсяот вычисленной. Эти отклонения они правильно объяснили наличием тела за орбитой Урана. Это тело (планета Нептун) и было обнаружено (см. следующий слайд). В своем движении по орбите Уран по непонятным причинам то уско-рялся, то замедлялся по сравнениюс теоретическими расчетами. По этим отклонениями Адамс и Ле-верье и вычислили орбиту Нептуна. 1800 1810 1820 1830 1840 1846 Истинная орбита УранаИстинная орбита НептунаОрбита Нептуна (Леверье)Орбита Нептуна (Адамс) Предсказанное положение Ура-на (если не учитывать влияниеНептуна)Наблюдаемое положение УранаИстинное положение НептунаПоложение Нептуна (Леверье)Положение Нептуна (Адамс) Открытие Нептуна (3) 1810 Приливы и отливы (1) A B C D T L Ускорения для точек на поверхности Земли, вызванные воздействием Луны (относительно центра Луны) Земля Луна Приливы и отливы (2) A B C D T L Ускорения относительно центра Земли Ускорения для точек на поверхности Земли, вызванные воздействием Луны (относительно центра Земли) Новая Луна Первая четверть Полная Луна Третья четверть Солнечные приливы Лунные приливы Наибольшее влияние на приливы оказывает Луна, в меньшей степени – Солнце (из-за большой удаленности). Но бывают моменты (сизигии), когда влияние Луны и Солнца совпадают(см. рисунки 1 и 3 ). Луна, Земля и Солнце находятся на одной линии. Тогда приливы-отливы будут максимальными. В моменты квадратур (рисунки 2 и 4) действие Солнца вычитается из действияЛуны, и приливы-отливы будут минимальными. 1 2 3 4 Солнце Отлив Прилив Высота приливов в разных местах разная. Во внутренних морях высота всего в несколько см. В узких бухтах высота достигает значений до 20 метров.Трение приливной волны о твердую поверхность Земли приво-дит к тому, что скорость суточного вращения Земли вокруг своей оси постепенно замедляется. Задача Для системы «Луна-Земля» Земля является центральным телом. Солнце на движение Луны оказывает возмущающее ускорение. Земля и Солнце притягивает Луну с ускорениями соответственно масса Земли расстояние от Земли до Луны масса Солнца расстояние от Луны до Солнца Подставив необходимые значения величин, получим, что Почему Луна не падает на Солнце?

Приложенные файлы

  • ppt 9769181
    Размер файла: 1 001 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий