轨道 (力学)

眶也是眼眶的一个词。

轨道是指物体在太空中围绕恒星、行星或月球运行时的路径。它也可以作为动词使用。例如:"地球绕着太阳转" "The earth orbits around the Sun.""旋转"一词的意思相同,但"旋转"是指物体的旋转。

很多年前,人们认为太阳绕着地球转了一圈。每天早上太阳从东边升起,从西边落下 Every morning the Sun came up in the east and went down in the west.它绕着地球转似乎很有道理 It just seemed to make sense that it was going around the earth.但现在,多亏了哥白尼和伽利略-伽利莱这样的人,我们知道太阳是太阳系的中心,而地球围绕着太阳系运行。艾萨克-牛顿发现,重力控制着行星和卫星的轨道。由于卫星是太空中围绕另一个物体旋转的物体,所以地球是太阳的卫星,就像月球是地球的卫星一样!太阳和行星一样,有很多卫星围绕着太阳运行,还有成千上万的小行星、彗星和流星体。地球只有一颗天然卫星(月球),但有许多人造卫星围绕地球运行。

当人们刚开始思考轨道问题时,他们认为所有的轨道都必须是完美的,他们认为圆是一种"完美"的形状。比如哥白尼和伽利略就是这样认为的。但当人们开始仔细研究行星的运动时,他们发现行星的运动并不是完美的圆。有的行星的轨道几乎是完美的圆,有的行星的轨道则更像长方形(蛋形)。

行星轨道Zoom
行星轨道

两个质量稍有差异的天体围绕着一个共同的轨道中心运行。这就像冥王星-沙龙星系Zoom
两个质量稍有差异的天体围绕着一个共同的轨道中心运行。这就像冥王星-沙龙星系

轨道周期

轨道周期是指一个物体(即卫星)围绕另一个物体运行所需的时间。例如,地球的轨道周期是一年。365.25天。(多出的".25"是我们每四年有一个闰日的原因)。

月球绕地球一圈需要27天(从地球上看需要29.53天),还需要绕自己的轴心旋转。这就是为什么只有一面总是面向地球,而"月球的暗面"则是远离地球的原因(它被称为暗面,因为我们看不到它,尽管月球的所有面都得到了同等的光照)。一个农历年和一个农历日需要的时间是一样的。

椭圆和偏心轨道:

约翰内斯-开普勒Johannes Kepler,生活在1571-1630年)写了数学上的"行星运动定律",对行星的运动有了很好的了解,因为他发现太阳系中行星的轨道并不是真正的圆,而是真正的椭圆(类似"扁圆"的形状)。这就是为什么轨道被描述为椭圆的原因。越是椭圆的轨道,越是偏心的轨道。这就是所谓的轨道偏心率。

艾萨克-牛顿(Isaac Newton,生活在1642-1727年)用他自己关于重力的想法来说明为什么开普勒定律的工作方式。约瑟夫-路易-拉格朗日进一步推进了轨道力学的研究,利用牛顿的理论来预测改变轨道形状的扰动。

问题和答案

问:什么是轨道?
答:轨道是指物体在太空中绕过恒星、行星或月球时的路径。

问:多年前是如何看待太阳的轨道的?
答:许多年前,人们认为太阳是围绕地球一圈运行的。每天早上,太阳从东方升起,从西方落下。这似乎是有道理的,它是围绕着地球转的。

问:谁发现了重力控制轨道?
答:艾萨克-牛顿发现,重力控制着行星和卫星的轨道。

问:地球是任何其他物体的卫星吗?
答:是的,地球是太阳的卫星,就像月球是地球的卫星一样。

问:太阳有多少颗卫星围绕它运行?
答:太阳有很多卫星围绕它运行,比如行星,还有成千上万的小行星、彗星和流星体。

问:哥白尼和伽利略是如何看待轨道的?答:当人们第一次开始思考轨道问题时,他们认为所有的轨道都必须是完美的圆形,而且他们认为圆形是 "完美 "的形状。哥白尼和伽利略也相信这一点。

问:所有行星的轨道都是完美的圆吗?答:不是,当人们开始仔细研究行星的运动时,他们发现并不是所有的行星轨道都是完美的圆,有些几乎是完美的圆,而有些则更像长方形(蛋形)。

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