第四章天体运动,选做了课后4.10题,水星近日点进动的计算。
简述
水星绕太阳转动的同时做进动运动,其运动规律被描述为:
根据课本提示,α≈1.1*10^-8 (AU^2)。由上式可发现,相比于万有引力定律下的天体作圆轨道运动时的受力,有进动发生时多了一高阶小量项,但当时间跨度很大时,该小量引起的效应就会比较可观。
计算
此种状况下,在天体运动平面内建立直角坐标系,则在坐标系中,水星在x轴方向的加速度和在y轴方向的加速度分别为:
则有:
查数据知水星公转轨道半径5.8*10^10m,万有引力常数G=6.67*10^-11,太阳质量M=2*10^30kg,带入数据计算得水星公转速度约48km/s。
依此计算公式,选取适当步长编程画图: