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1 # 蛋科夫斯基
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2 # 媽咪說MommyTalk
先給題主看一張圖片,我們去遊樂園都玩過的專案,大輪盤不轉動的時候我們只受到重力的影響,所有繩子在我們上方。當大輪盤告訴運轉的時候繩子發生了角度上的偏移,這就證明我們不僅受到重力,另外還有一個力想要將我們向外拉。這個力就是離心力,圖中的離心力被重力和繩子的拉力抵消了,所以我們才能保持相對平衡。
萬有引力公式離心力公式我們可以從公式看出,影響引力大小的引數有:兩個物體的質量以及半徑。影響離心力的引數有:物體旋轉的角速度以及半徑。
太陽系能夠保持相對平衡是因為行星在高速運轉的時候產生了離心力,而這個離心力恰好和該行星和太陽之間產生的引力所抵消,所以才能保持相對平衡的狀態。
如果行星停止運轉,那麼就會被太陽吸引過去。如果行星運轉的速度過於快,就會掙脫太陽軌道,飛向其他位置了。所以太陽系的平衡是經過很長時間之後才達到的相對穩定的一種狀態。
但這裡還是要說一點,地球繞著太陽的軌道不是一個完美的圓形,而是一個橢圓形。所以地球到太陽的距離實際上是忽遠忽近的。
另外這種相對穩定的狀態理論上是不會一直持續下去的。因為太陽一直向周圍輻射的大量的能量,這就導致太陽的質量減少,進一步導致太陽對地球的引力減小,地球軌道應該是越來越大的。但太陽衰減的質量相對於其自身質量來說不值一提,所以這種軌道的擴張幾乎是微乎其微的。對我們也沒有任何影響。
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3 # 物原愛牛毛1
按照牛頓力學,太陽對行星的萬有引力剛好用作行星繞著太陽作圓周運動的向心力,(當然行星大多是橢圓運動,這跟當初太陽系形成有關,行星在捕獲各小天體的形成過程中繞轉太陽的速度並不同於所在軌道上圓周運動所需的速度,只有大於這個速度的最終才得以留在該軌道且軌道呈橢圓,小於的落向更靠近太陽的軌道,被該軌道行星捕獲。)即GMm/r²=mv²/r得出r=GM/v²,我們知道向心力只改變行星的運動方向而不改變速率v,而G和M分別是引力常量和太陽的質量,它們都是常數,因而行星的軌道半徑是很穩定的,不會越轉越遠,也不會越轉越近。
而根據愛因斯坦的廣義相對論,所謂的引力不過是時空彎曲的幾何效應,大質量的太陽引起周圍時空彎曲,當然行星的質量也影響著彎曲的時空,行星沿著彎曲的時空運動的軌跡是一條測地線。走的是一條最短線,由時空結構決定,是唯一的路徑。只要太陽系沒有發生鉅變,時空結構就不會變,行星軌道就不會變。我認為根本就沒有什麼引力,行星的運動就是在彎曲時空的一種不受力的“慣性”運動。
綜上不管是用哪一種理論解釋,行星的軌道都是不會變的,當然應該指出以上我們把太陽的質量看作是不變的。因為儘管太陽在每時每刻向外輻射能量,但這點質量損失比起它自身的龐大質量顯得微乎其微,完全可以忽略不計。
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因為環繞的離心力等於其受到的引力,所以固定在一個高度執行。如果太陽系內的行星停止圍繞太陽旋轉,那麼這些行星就會被太陽拉過來“吃掉”了。根據引力等於離心力可得GMm/r^2=mr4π^2/T^2其中G為引力常數,M為中心天體質量,m為環繞天體質量,r為環繞半徑,T為環繞週期。
可得r^3=GMT^2/4π^2,即太陽系內的行星環繞半徑僅僅和其環繞週期有關,因為GM都是固定不變的。