Орбитален период: Разлика между версии
м излишен празен ред |
м дребни редакции |
||
Ред 1: | Ред 1: | ||
{{без източници}} |
{{без източници}} |
||
''' |
'''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 |
* '''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 [[ |
* '''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 [[ |
* '''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 |
* '''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 |
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 ''' |
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 |
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, |
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
За информацията в тази статия или раздел не са посочени източници. Въпросната информация може да е непълна, неточна или изцяло невярна. Имайте предвид, че това може да стане причина за изтриването на цялата статия или раздел. |
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
където:
- е дължината на голямата полуос,
- е гравитационната константа,
- е масата на централното тяло.
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.