2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 18:38 
Аватара пользователя


11/10/19
101
В учебнике Л.Д.Ландау Е.М.Лифшиц "Механика" п.14 "Движение в центральном поле" рассмотрен вывод зависимости (в полярных координатах) угла от длины радиус-вектора, с началом в центре тяжести системы и концом во втором теле:
$\varphi=\int\frac{M/r^2dr}{\sqrt{2\cdot m[E-U(r)]-\frac{M^2}{r^2}}}$ (1)
где $M$ - момент импульса, $E$ - полная энергия системы, $U(r)$ - функция потенциальной энергии тела от длины радиус-вектора.

Далее показывается, что пусть даже пространство и финитно, траектория не обязана быть замкнутой, т.е. за период обращения угол $\varphi$ меняется и определяется, логично, как:
$\Delta\varphi=2\int\limits_{r_m}^{R_m}\frac{M/r^2dr}{\sqrt{2\cdot m[E-U(r)]-\frac{M^2}{r^2}}}$ (2)
где $R_m$ и $r_m$ - максимальная и минимальная длина радиус-вектора соответственно.

И вот тут я не пойму. На Википедии ничего про это не написано, а объясняется данное явления действием других тел, релятивистскими эффектами и приливными силами. В формуле же не учитывается ничего из перечисленного. Можно ли использовать формулу (2) для гравитационно связанных систем? Я считаю, что можно. Даже посчитал один частный случай: тело массы 100 кг находится на орбите с апоцентром 35000 км над поверхностью Земли и перицентром 180 км. У меня получилось, что за один оборот линия апсид сместится на 3 градуса.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 18:44 
Аватара пользователя


11/12/16
13295
уездный город Н
Euler-Maskerony в сообщении #1426443 писал(а):
Даже посчитал один частный случай: тело массы 100 кг находится на орбите с апоцентром 35000 км над поверхностью Земли и перицентром 180 км. У меня получилось, что за один оборот линия апсид сместится на 3 градуса.

А можно посмотреть на то, как был получен этот вывод?

 Профиль  
                  
 
 Re: Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 19:00 
Аватара пользователя


11/10/19
101
EUgeneUS в сообщении #1426445 писал(а):
А можно посмотреть на то, как был получен этот вывод?

В Maple значения подставил :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 19:13 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
Euler-Maskerony в сообщении #1426443 писал(а):
На Википедии
ничего про это не написано, а объясняется данное явления действием других тел, релятивистскими эффектами и приливными силами. В формуле же не учитывается ничего из перечисленного. Можно ли использовать формулу (2) для гравитационно связанных с

ну посмотрите про какой потенциал пишут в википедии и про какой потенциал пишет ландафшиц

 Профиль  
                  
 
 Re: Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 19:17 
Аватара пользователя


11/12/16
13295
уездный город Н
Подставили как-то не так, или не туда, или не то...

Есть только два вида центрально симметричных потенциала, где все финитные орбиты замкнуты и являются эллипсами: $U(r)\sim -\frac{1}{ r}$ и $U( r) \sim r^2$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 19:21 
Аватара пользователя


11/10/19
101
pogulyat_vyshel в сообщении #1426447 писал(а):
ну посмотрите про какой потенциал пишут в википедии и про какой потенциал пишет ландафшиц

Очевидно, что на Википедии написано про пропорциональный $\frac{1}{r}$. В Ландавшице далее написано, что при $\frac{1}{r}$ и $r^2$ пропорциональности траектории замкнуты. Непонятно, означает это отсутствие прецессии или что-то другое.
Если первое, то из-за численных методов вычисления у меня появилась погрешность.

-- 17.11.2019, 19:23 --

EUgeneUS в сообщении #1426449 писал(а):
Есть только два вида центрально симметричных потенциала, где все финитные орбиты замкнуты и являются эллипсами: $U(r)\sim -\frac{1}{ r}$ и $U( r) \sim r^2$.

Всё, спасибо. Разобрался.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прецессия линии апсид
Сообщение17.11.2019, 19:27 
Аватара пользователя


11/12/16
13295
уездный город Н
FGJ, орбиты спутников действительно прецессируют. И главная причина не в приливных силах или релятивистских эффектах.
А в том, что гравитационное поле Земли не является центрально симметричным.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group