Орбитален период: Разлика между версии

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
м излишен празен ред
м дребни редакции
Ред 1: Ред 1:
{{без източници}}
{{без източници}}
'''Орбиталния период''' е времето необходимо на дадено [[небесно тяло]] за да извърши пълно завъртане по своята [[орбита]]. За обекти в [[Слънце|слънчева орбита]] се различават следните категории орбити:
'''Орбиталният период''' е времето, необходимо на дадено [[небесно тяло]] да извърши пълно завъртане по своята [[орбита]]. За обекти в [[хелиоцентрична орбита]] се различават следните категории орбити:


* '''Звезден период''' – времето необходимо на обекта за извършване на пълно завъртане около Слънцето спрямо отдалечени звезди. Този период се счита за истинския орбитален период.
* '''Звезден период''' – времето, необходимо на обекта за извършване на пълно завъртане около [[Слънце]]то спрямо отдалечени звезди. Този период се счита за истинския орбитален период.
* '''Синодичен период''' – времетраенето между явявания на обекта на една и съща позиция в небето спрямо Слънцето при наземни наблюдения. Отличава се от звездния период поради факта че [[Земя (планета)|Земята]] се движи по своята орбита около Слънцето.
* '''Синодичен период''' – времетраенето между явявания на обекта на една и съща позиция в небето спрямо Слънцето при наземни наблюдения. Отличава се от звездния период поради факта, че [[Земята]] се движи по своята орбита около Слънцето.
* '''Драконов период''' е времетраенето между две последователни пресичания на [[възходяш възел|възходящия възел]]. Отличава се от звездния период защото за [[линия на възлите|линията на възлите]] е типична бавната [[прецесия]] или [[рецесия]].
* '''Драконов период''' е времетраенето между две последователни пресичания на [[възходящ възел|възходящия възел]]. Отличава се от звездния период, защото за [[права на възлите|правата на възлите]] е типична бавната [[прецесия]] или [[рецесия]].
* '''Аномалистичен период''' е времетраенето между два последователни [[перихелий|перихелия]] на обекта. Отличава се от звездния период поради прецесия или рецесия на [[голяма полуос|голямата полуос]].
* '''Аномалистичен период''' е времетраенето между два последователни [[перихелий|перихелия]] на обекта. Отличава се от звездния период поради прецесия или рецесия на [[голяма полуос|голямата полуос]].
* '''Тропически период''' е времетраенето между две последователни позиции със [[ректасцензия]] от нула градуса. По-кратък е от звездния период поради прецесията на [[точка на пролетно равноденствие|точката на пролетното равноденствие]].
* '''Тропически период''' е времетраенето между две последователни позиции със [[ректасцензия]] от нула градуса. По-кратък е от звездния период поради прецесията на точката на пролетното [[равноденствие]].


== Връзка между звезден и синодичен период ==
== Връзка между звезден и синодичен период ==
Ред 12: Ред 12:


Нека
Нека
:''E'' е звездния период на Земята ([[звездна година]])
:'''''E''''' е звездния период на Земята ([[звездна година]])
:''P'' е звездния период на другата планета
:'''''P''''' е звездния период на другата планета
:''S'' е синодичния период на другата планета спрямо Земята
:'''''S''''' е синодичния период на другата планета спрямо Земята


В случай че Земята е по-отдалечена от Слънцето спрямо другата планета то:
В случай, че Земята е по-отдалечена от Слънцето спрямо другата планета то:


:<math> P = \frac1{\frac1E + \frac1S} </math>
:<math> P = \frac1{\frac1E + \frac1S} </math>
Ред 24: Ред 24:
:<math> P = \frac1{\frac1E - \frac1S} </math>
:<math> P = \frac1{\frac1E - \frac1S} </math>


Таблица на синодичните период на по-масивните тела в Слънчевата система спрямо Земята:
Таблица на синодичните периоди на по-масивните тела в Слънчевата система спрямо Земята:
{|
{|
|
|
Ред 89: Ред 89:
== Изчисления ==
== Изчисления ==
=== Тяло с незначителна маса на орбита около масивно централно тяло ===
=== Тяло с незначителна маса на орбита около масивно централно тяло ===
В [[астродинамика]]та '''орбиталния период''' <math>T\,</math> на тяло с незначителна маса на орбита около масивно централно тяло е по елиптична или кръгова орбита е:
В [[астродинамика]]та '''орбиталният период''' <math>T\,</math> на тяло с незначителна маса на орбита около масивно централно тяло е по елиптична или кръгова орбита е:


:<math>T = 2\pi\sqrt{a^3/\mu}</math>
:<math>T = 2\pi\sqrt{a^3/\mu}</math>
Ред 104: Ред 104:
За всички елипси с една и съща голяма полуос орбиталния период е един и същ, независимо от ексцентрицитета.
За всички елипси с една и съща голяма полуос орбиталния период е един и същ, независимо от ексцентрицитета.


В случай на централно тяло със [[сферична симетрия]] и маса равна на земната получаваме:
В случай на централно тяло със [[сферична симетрия]] и маса, равна на земната, получаваме:


:<math>T = 1,4 \sqrt{(a/R)^3}</math>
:<math>T = 1,4 \sqrt{(a/R)^3}</math>
Ред 114: Ред 114:
:<math>T = \sqrt{a^3}</math>
:<math>T = \sqrt{a^3}</math>


Където ''T'' е орбиталния период измерен в земни години, и ''a'' е дължината на голямата полуос в [[астрономическа единица|астрономически единици]].
Където ''T'' е орбиталният период, измерен в земни години, и ''a'' е дължината на голямата полуос в [[астрономическа единица|астрономически единици]].


=== Две тела със сравними маси ===
=== Две тела със сравними маси ===
В [[небесна механика|небесната механика]] когато двете тела на орбита имат сравними маси, техния взаимен орбитален период <math>P\,</math> може да се изчисли по формулата:
В [[небесна механика|небесната механика]], когато двете тела на орбита имат сравними маси, техният взаимен орбитален период <math>P\,</math> може да се изчисли по формулата:


:<math>P = 2\pi\sqrt{\frac{a^3}{G \left(M_1 + M_2\right)}}</math>
:<math>P = 2\pi\sqrt{\frac{a^3}{G \left(M_1 + M_2\right)}}</math>


където:
където:
* <math>a\,</math> е сбора на големите полуоси на елипсите които описват телата спрямо инертна [[отправна система]], или елипсата описвана от първото тяло около второто срямо система с център второто тяло, равна на разстоянието между тях при кръгова орбита.
* <math>a\,</math> е сбора на големите полуоси на елипсите, които описват телата спрямо инертна [[отправна система]], или елипсата, описвана от първото тяло около второто срямо система с център второто тяло, равна на разстоянието между тях при кръгова орбита.
* <math>M_1\,</math> и <math>M_2\,</math> са масите на двете тела.
* <math>M_1\,</math> и <math>M_2\,</math> са масите на двете тела.
* <math>G\,</math> е [[гравитационна константа|гравитационната константа]].
* <math>G\,</math> е [[гравитационна константа|гравитационната константа]].


При [[параболична траектория|параболични]] и [[хиперболична траектория|хиперболични]] траектории движението не е периодично; на теория, за пълно описване на параболична траектория е необходимо [[безкрайност|безкрайно]] време.
При [[параболична траектория|параболични]] и [[хиперболична траектория|хиперболични]] траектории движението не е периодично - тялото само веднъж преминава през перихелий около фокуса; на теория, за пълно описване на параболична траектория е необходимо [[безкрайност|безкрайно]] време.


=== Вижте също ===
=== Вижте също ===

Версия от 12:02, 30 януари 2021

Орбиталният период е времето, необходимо на дадено небесно тяло да извърши пълно завъртане по своята орбита. За обекти в хелиоцентрична орбита се различават следните категории орбити:

  • Звезден период – времето, необходимо на обекта за извършване на пълно завъртане около Слънцето спрямо отдалечени звезди. Този период се счита за истинския орбитален период.
  • Синодичен период – времетраенето между явявания на обекта на една и съща позиция в небето спрямо Слънцето при наземни наблюдения. Отличава се от звездния период поради факта, че Земята се движи по своята орбита около Слънцето.
  • Драконов период е времетраенето между две последователни пресичания на възходящия възел. Отличава се от звездния период, защото за правата на възлите е типична бавната прецесия или рецесия.
  • Аномалистичен период е времетраенето между два последователни перихелия на обекта. Отличава се от звездния период поради прецесия или рецесия на голямата полуос.
  • Тропически период е времетраенето между две последователни позиции със ректасцензия от нула градуса. По-кратък е от звездния период поради прецесията на точката на пролетното равноденствие.

Връзка между звезден и синодичен период

Николай Коперник първи извежда формула за изчисление на звездния период на дадена планета спрямо нейния синодичен период.

Нека

E е звездния период на Земята (звездна година)
P е звездния период на другата планета
S е синодичния период на другата планета спрямо Земята

В случай, че Земята е по-отдалечена от Слънцето спрямо другата планета то:

В противен случай:

Таблица на синодичните периоди на по-масивните тела в Слънчевата система спрямо Земята:

Звезден период
(години)
Синодичен период
(години)
Синодичен период
(дни)
Меркурий 0,241 0,317 115,9
Венера 0,615 1,599 583,9
Земя 1
Луна 0,0748 0,0809 29,5306
Марс 1,881 2,135 780,0
1 Церера 4,600 1,278 466,7
Юпитер 11,87 1,092 398,9
Сатурн 29,45 1,035 378,1
Уран 84,07 1,012 369,7
Нептун 164,9 1,006 367,5
Плутон 248,1 1,004 366,7

Изчисления

Тяло с незначителна маса на орбита около масивно централно тяло

В астродинамиката орбиталният период на тяло с незначителна маса на орбита около масивно централно тяло е по елиптична или кръгова орбита е:

и

(стандартен гравитационен параметър)

където:

За всички елипси с една и съща голяма полуос орбиталния период е един и същ, независимо от ексцентрицитета.

В случай на централно тяло със сферична симетрия и маса, равна на земната, получаваме:

където T е времетраенето в часове, а R е радиуса на тялото.

За околослънчева орбита получаваме:

Където T е орбиталният период, измерен в земни години, и a е дължината на голямата полуос в астрономически единици.

Две тела със сравними маси

В небесната механика, когато двете тела на орбита имат сравними маси, техният взаимен орбитален период може да се изчисли по формулата:

където:

  • е сбора на големите полуоси на елипсите, които описват телата спрямо инертна отправна система, или елипсата, описвана от първото тяло около второто срямо система с център второто тяло, равна на разстоянието между тях при кръгова орбита.
  • и са масите на двете тела.
  • е гравитационната константа.

При параболични и хиперболични траектории движението не е периодично - тялото само веднъж преминава през перихелий около фокуса; на теория, за пълно описване на параболична траектория е необходимо безкрайно време.

Вижте също