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Re: [其他] 請問如何求出這題的遠近日點

最新2024-03-10 11:49:00
留言39則留言,3人參與討論
推噓5 ( 5034 )
※ 引述《iampig951753 (MultiOrganFailure)》之銘言: : https://i.imgur.com/0hP9Gk9.jpg
Re: [其他] 請問如何求出這題的遠近日點
: 如題 : 想了一整晚 : 完全沒有頭緒 : 比解出答案更痛苦 解出答案還會痛苦? : 問人也沒有找到解答 : 求救 : 或是這不需要找出遠日點? : 應該不可能吧? 這題應該比算出一個值還要多一些考慮 我先寫出原本的計算問題 10R(v/2) = Rv' => v' = 5v,這只是切線速度分量而已 到達行星表面的速度V至少 >= v',因為也有可能含有徑向速度分量 -GMm/(10R) + (1/2)mv^2 = -GMm/R + (1/2)m(V)^2 >= -GMm/R + (25/2)mv'^2 => 9GM/(10R) >= 12v^2 => v <= √[3GM/(40R)]此為初始速度最大值,而非題目說的最小值 所以問題不是只是算出一個極值,還必須考慮到底是最大值還是最小值 也就是問題並沒有完 設接近r = kR,k >= 1 10R(v/2) = kRV => V = 5v/k < 5v 令U = GMm/R,E = (1/2)mv^2 -GMm/(10R) + (1/2)mv^2 = (-GMm/r") + (25/2)m(V_t)^2 + (1/2)m(V_r)^2 V_r本身是k的函數 這裡有個問題:會不會初始速度一發射後,本來就根本連行星表面都碰不到? 只用角動量和能量守恆可以算出一個極值,但是也無法解釋其他問題 假設到達某r = kR時,無V_r分量 -GMm/(10R) + (1/2)mv^2 = (1/k)(-GMm/R) + (1/k)^2 (25/2)mv^2 + (1/2)m(V_r)^2 => -U/10 + E = 25E(1/k)^2 - U(1/k) 令x = (1/50)(U/E),可解出1/k 1/k_1 = x + √[x^2 - x/5 + 1/25] 1/k_2 = x - √[x^2 - x/5 + 1/25] 因為解的性質, 要求1/k_1 <= 1可解出v >= √[3GM/(40R)], 到這裡才知道所解的極值是最小值, 不是最大值。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.227.118.40 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1709959510.A.60D.html

Re: 回文串

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> Re: [其他] 請問如何求出這題的遠近日點
Math03/09 12:45

39 則留言

※ 編輯: Honor1984 (36.227.118.40 臺灣), 03/09/2024 15:08:52

arrenwu, 1F
這只是切線速度分量而已 <--- "距離最近"或"距離最

arrenwu, 2F
遠"的必要條件不就是 不能有徑向速度嗎?

arrenwu, 3F
距離R的時候,如果徑向還有速度,要不是會撞到地球

arrenwu, 4F
不然就是速度還可以再慢一點(有離心的徑向速度)

Honor1984, 5F
如果是拋物線呢?物體初始位置如果剛好在拋物線遠離

Honor1984, 6F
行星的那半邊?這樣不見得存在只有切線方向的速度分

Honor1984, 7F

arrenwu, 8F
我有點不太清楚你描述的情況

arrenwu, 9F
https://i.imgur.com/hyzwbM9.jpg 你方便畫一張類似
Re: [其他] 請問如何求出這題的遠近日點

arrenwu, 10F
的圖 方便我了解你在描述的情況嗎?XD

Honor1984, 11F
假設行星中心到近日點當作對稱軸,一半邊是接近近日

Honor1984, 12F
點,一半邊是遠離近日點。如果初始位置及初始速度剛

Honor1984, 13F
好都落在遠離近日點的那半支曲線,這樣物體丟出之後

Honor1984, 14F
都不可能再碰上對稱軸上的近日或遠日點

Honor1984, 15F
抱歉不太會使用軟體工具。你就把途中的軌跡改成躺著

Honor1984, 16F
的拋物線,然後越來越遠離行星,縱使有接近的位置,

Honor1984, 17F
徑像分量還是一直存在

Honor1984, 18F
應該是說傾斜的拋物線,通過行星中心的對稱軸是斜的

Honor1984, 19F
我的作法也無法解釋是否根本就到不了近日點,而是當

Honor1984, 20F
近日點時的速度(只剩切線分量),然後這個速度是最小

Honor1984, 21F
值,另外還有個上限決定是否是橢圓軌道,但不是本題

Honor1984, 22F
重點就是了

arrenwu, 23F
你看起來像是在說,需要證明"存在只有切線速度且

arrenwu, 24F
質點距離地心只有R的情況"?

Honor1984, 25F

cmrafsts, 26F
我不太懂你們在考慮什麼問題而不直接解出物體運動

cmrafsts, 27F
的軌跡來判定。先忽略行星的大小,因為角動量不為0

cmrafsts, 28F
軌跡就是二次函數的一部分,由|v|決定種類。那原題

cmrafsts, 29F
不會墜地就跟忽略行星體積後的軌跡不會進入|r|<=R的

cmrafsts, 30F
範圍是一樣的。

cmrafsts, 31F
你這篇一開始算的問題是「什麼狀況下會在某時達到

cmrafsts, 32F
r=R?」,所以算出來的是速度比某個值大就不可能。

cmrafsts, 33F
因為知道軌跡是二次曲線的一部分,加上初始角度知道

cmrafsts, 34F
一開始距離減少,所以一定會有最接近的時刻。假設最

cmrafsts, 35F
接近時的距離是|v|的連續函數,那有|v|趨近0和無窮

cmrafsts, 36F
大的極限分別是0和5R。那前一篇的解就可以確定是最

cmrafsts, 37F
小值。

arrenwu, 38F
現在情況比較像是在考慮怎麼樣"容易地說明"什麼速度

arrenwu, 39F
下最多倒接近地心距離R的地方

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