木星轨道的半长轴长度是5.2天文单位.求木星绕太阳运动的周期&木星的平均轨道速率

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/04 01:33:55
已知地球和木星的轨道都接近圆形!
1天文单位为150000000km,是太阳与地球的平均距离

根据开普勒的行星运动第三定律,行星轨道半径的立方与轨道周期的平方成正比,又已知地球公转周期为1年,轨道半径为1天文单位,木星轨道半径为5.2天文单位,列方程:1年^2/1天文单位^3=T^2/5.2天文单位^3,解得木星公转周期为T=11.86年。
接下来,得木星平均轨道速率为V=2πR/T=2*3.14*5.2*150000000/11.86*365.2422*24*3600=13.09km/s。

因为向心加速度a=GM/r^2=v^2/r=(2*Pi*r/T)^2/r

整理得T=2*Pi*(r^3/GM)^(1/2),即T与r^(3/2)成正比

对地球,T=1年,r=1天文单位

因此对木星T/1年=(r/1天文单位)^(3/2)=5.2^(3/2),得T=11.9年

v=2*Pi*r/T=2*3.14*5.2*1.5*10^8km/(11.9*365*24h)=4.7*10^4km/h