用角动量守恒证明开普勒第二定律.

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  • 行星绕太阳运动角动量L不变

    L的方向不变,表明r和v所决定的平面的方位不变,即行星总在一个平面内运动,它的轨道是一个平面轨道,而L就垂直于这个平面.

    其次,行星对太阳的角动量大小为,

    L=mrvsinα=mrsinα|dR/dt|

    =mlim(r|δR|sinα)/δt) δt->0

    而r|δR|sinα等于阴影三角形的面积的两倍,以δS表示这个面积,则

    r|δR|sinα=2δS

    代入上式得

    L=2mlim(δS/δt)=2mdS/dt

    得证