.原理
1、天体做椭圆运动首先这是开普勒发现的自然规律,原因是行星在万有引力的作用下作圆周运动,而万有引力的一个分力作为向心力,另一个分力作为回复力一会让它加速,把势能转化成动能,一会儿让它减速,把动能转化成势能,故而做椭圆运动.行星的自转以及其他星体对他的引力也是导致它不能做理想的圆周运动的原因.
二.特点(开普勒三大定律+机械能守恒定律)
1.每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕中心天体,中心天体不在椭圆的中心,而是处在椭圆的一个焦点上.
2.在相等时间内,中心天体和运动中的行星的连线(向量半径)所扫过的面积都是相等的.这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒.
3.各个行星绕中心天体公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比.由这一定律不难导出:行星与中心天体之间的引力与半径的平方成反比.
4.机械能守恒:近日点动能最大,(但速度小于逃逸速度),势能最最小;远日点相反.从近日点到远日点,动能转化为势能;从远日点到近日点,势能转化为动能,但机械能的总量不变.
三.相关公式
1.开普勒第二定律:Sab=Scd=Sef
2.开普勒第三定律:a^3/T^2=K (a是行星公转轨道半长轴,T是行星公转周期,K是常数)
3.机械能守恒定律:(GMm^2) dr从r1g到r2积分=1/2mv2^2-1/2mv1^2,化简得:
2GM(r2-r1)/(r1*r2)=v2^2-v1^2
4.近日点和远日点处,万有引力提供向心力:GMm/(r近^2)=mv近^2近,v近=√(GM近)
同理,v远=√(GM远)
5.非近点和远点时速度的计算:先用4.中的公式求v近或v远,再把v近或v远看作v1,r近或r远看作r1; 待求点看作点2,用3.中的公式计算.