我们所知道的星球,其形状及其运行轨迹为会么接近圆形?

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  • 为什么会接近圆形呢?就要从离心力说起.你拿着湿衣服拼命打转,是不是会有水滴飞出来.这个就是离心力,其力的方向是指向圆心的反方向的(离心力是一种方便分析的圆周运动的假设力,实际上并不实际存在,其实也就是惯性导致的).再看看秤砣,你拿着线,不断的打转,秤砣是不是做圆周运动呢?这是因为绳子的拉力抵抗了离心力,其就会做圆周运动了.

    那为什么星球又会做椭圆运动呢?这是由于物体的运动速度过大,超出了中心天体的引力导致的.其离心力与物体的运行速度有关,速度越大,离心力也就会也大(有相关公式,你可以查查).看椭圆运动,最好结合能量学一起看.前面说物体的速度很大,使中心天体都捉不住它了,所以它就能逃逸了.在不断逃逸的过程中,中心天体的引力一直存在,也就是说,中心天体不断地对围绕天体做功(W=FS).那么围绕天体的动能不断减少,速度也减缓.聪明得你肯定能发现,速度减少了会导致离心力减弱!那么引力能重新捉住围绕天体,天体重新向中心运动.由于运动方向与引力的分方向相同,所以引力这次做的功为围绕天体加速,两个天体也就是这么周期性的位置交替.就是动能——势能相互转化的过程.动能大的时候,就会有摆脱中心天体的趋势,但恰恰是离中心天体最近的地方,因为这时势能转化成动能是最多的.

    如果围绕天体的速度再大些,那么就能完全摆脱中心天体的束缚,飞向其他地方,然后由于动能损耗(太空不会有阻力,而是由于其他引力做功,或与其他物体相撞等因数造成的),然后被其他大质量天体重新捕获围绕其做圆周运动或椭圆运动.这就是为什么你总是看到天体会做类圆周运动的原因了.