二體運動方程

二體運動方程

對某一個天體的運動起主導作用的力,是另一個質量更大、相距較近的天體對它的吸引力。比如在太陽系內,按照引力性質就可以劃分為行星空間和星際空間。在星際空間主要以太陽的引力為主來計算的,如人造衛星則是以地球的行星空間為主來計算的。在初步的分析中,往往把天體運動簡化並抽象為兩個質點m、M(位於天體質心)在相互引力作用下的運動,這就是二體運動

運動方程:

設M、m的向徑是R,那么他們的向徑加速度就是R關於時間t的二階導數:d^2(R)/(dt)^2(就是R對t的二階導數)根據萬有引力定律,向徑加速度應該等於向心力與質量m的比,即-uR/(r^3)以上兩則相等,於是得到二體運動方程:

d^2(R)/(dt)^2=-uR/(r^3)

(在這裡R是向量,r是R的模;u是地球引力常數,是人造地球衛星運動中常用的常數,具體的公式u=GM,G為萬有引力常數,M是地球質量。這個應該好理解,就是萬有引力公式的變形)

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