地球轨道的变化和旋转速度

Question

什么是地球的最大和最小绕太阳轨道的速度?

有什么方法可以计算地球轨道的轨道速度在任何时候?有办法联系到日历吗?

变化的速度在地球围绕太阳公转轨道影响的革命时间绕自己的轴吗?(24小时每天的基础上或多或少)

Answer 1

地球围绕太阳移动更快,当它靠近近日点(最接近点的太阳轨道)。它远时速度慢(远日点),就像开普勒实现了相当长一段时间前,小心他的行星运动三定律。有很多方法去写一个公式来计算地球围绕太阳的速度。但对于你的问题我想这一个足够简单和通用:

$ $ v = \√6 {G \ M_S \离开(\压裂{2}{r} - \压裂{1}{}\右)}$ $

在哪里五美元是地球的速度,G美元是引力常数,M_s美元这个方程是太阳质量的(假设地球的质量相比可以忽略不计太阳的质量,这是一个很好的近似),一个美元是地球的半轴轨道(定义如何椭圆或圆形轨道),和r美元从地球到太阳的距离。

最近和最远的距离分别是大约1.471亿公里(大约1月3日),大约1.521亿公里(约7月4日)。将这些数字插入方程得到一个最大速度为30.3公里/秒,最小为29.3公里/秒。相比之下,由于地球自转的速度绕自己的轴,最多是在赤道(即)约为0.5公里/秒。

对于任何给定的一天,太阳距离的计算很复杂,但网站这一个,提供一个真正的时间价值可以用在上面的公式(该网站还提供了速度马上!]。

这些值基本上是相同的从一年到另一个。但是,它们慢慢改变的偏心地球的轨道逐渐变化~ 400000年周期所描述的米兰科维奇旋回。

现在,地球的绕自己的轴旋转的速度值是几乎相同的每一天;是一天的长度的变化一毫秒的一小部分。变化是周期性的一部分,或多或少的可预测的,另一部分是来自其他难以预测的因素。但实际上一天的长度是恒定的通过。下面的图显示了那些微小的变化长度自1960年代初天:

(图片来自维基百科,最初在这里)

但由于这些微小的变化,几乎每年都有一个或两个(闰秒)被添加到我们的时钟保持他们与地球的旋转。从长远来看(年),天变得越来越长(~每年0.017毫秒)。的一些因素进行了讨论这个问题。

最后解决轨道速度的变化是否影响转速:我不这么认为。我理解这些微小的变化在一天的长度是一个直接后果的轨道速度的变化。然而,尽管没有变化的速度旋转,我们通常理解为一天(即时间连续两次日出,日落或中午),不仅是由地球绕着它的轴旋转。事实上,今年1 ~ 365天是地球围绕太阳革命的结果,而不是它的旋转。这为期一天的贡献产生的区别和一天恒星日和持续时间的变化视太阳日变化,直接由地球的轨道控制速度和太阳中午可以改变之间的时间大约30秒超过一年。