The RationalistSkip to content
precesja orbit

This plot has expired

Sections of Forum » Nauka
Date of addingAuthorTitle
26-11-2014 22:01atto (627 points)
(banned)
precesja orbit
Tym razom o precesji płaszczyzny orbity, czyli takim czymś co hula-hop robi, albo rzucony talerz.

W przypadku Księżyca mamy tu precesję z okresem 18.6 lat,
a np. taki Merkury ma tu jakieś 450'' / wiek, czyli okres wynosi: 360 stopni / 450'' = 2880 lat.

No jest git... zatem o co mi chodzi?

Taka ciekawostka rodem z numerologii:
twierdzę że ten okres - liczba 18.6 to pierwiastek z liczby prawie 400;
18.6^2 = 350, i już nieźle jest.

Ale skąd taki śmieszny pomysł?

Po prostu: ta liczba ~400 to oczywiście stosunek odległości z ziemi do Słońca / do Księżyca = 150 mln / 380 tyś = 390;

No i co z tego? Powie raptem rasowy, bo hodowany hurtowo astronom... powszedni.
Nic rewelacyjnego - trzeba to wyliczyć, np. z oscylatora harmonicznego:

y'' = -ky
i w tym przypadku okres będzie równy sqrt(k) w latach, gdy przyspieszenie mierzymy proporcjonalnie do przysp. orbitalnego Ziemi.

I tu wyjdzie OK, zatem takim sposobem numerologia została uratowana!
A może ktoś ma jakieś obiekcje co do tego super przejrzystego wywodu?
.......

Ale to nie koniec story.
Jest inny wzór na taką precesję, który można sobie dość łatwo odgadnąć,
też z numerologii, a nawet znacznie mniej zaawansowanej!

18.6 = 3/2 * 12.4
gdzie: 12.4 to liczba orbit Księżyca na 1 rok, czyli okres Ziemi dookoła Słońca (razem z Księżycem).

I teraz problem do rozwiązania:
należy powiązać, uzgodnić, te dwa diametralnie różne wzory.
Author can remove replies violating regulations or out of topic.

Monentor (475 points)
(banned)
Rzeczywiście, różnica jest zbyt wielka.

Będę śledził temat, a jeżeli coś się dowiem, to odpiszę natychmiast.
atto (627 points)
(banned)
Co jest wielkie?

sqrt(390) = 19.75; zamiast 18.6

no, może rzeczywiście trochę cienko to wychodzi...
a to pewnie dlatego że ten ruch oscylacyjny nie jest całkiem harmoniczny.

Poprawny i prosty wzór na taką precesję to ten drugi,
który można wyliczyć z podstawowego wzoru na precesję bączka:

T = p x s; p - precesja, s = L - spin, czyli moment pędu; T - moment gnący ten spin.

I tu znamy s - moment orbitalny, zatem wystarczy wyliczyć T (średni po orbicie).
Wyjdzie z tego takie coś:

Tp = 3/2 T^2/T';

w przypadku Księżyca mamy: T = 1 rok; T' = 1/12.4 lat = 29.5 dni;

co daje idealny wynik:
Tp = 3/2 * 12.4 = 18.6 lat
Monentor (475 points)
(banned)
>Co jest wielkie?
>sqrt(390) = 19.75; zamiast 18.6
>no, może rzeczywiście trochę cienko to wychodzi...
>a to pewnie dlatego że ten ruch oscylacyjny nie jest całkiem harmoniczny.
>Poprawny i prosty wzór na taką precesję to ten drugi,
>który można wyliczyć z podstawowego wzoru na precesję bączka:

Bączka?
Precesja orbity zachodzi wtedy, gdy na obiekt nie oddziałują żadne siły zewnętrzne.
Na bączek oddziałuje np. grawitacja czy też posiada on tarcie i nie jest w próżni.
Śmieje się, gdy mówią mi o średnicy Ziemi... Przecież nie jest ona idealną kulą...

Tak samo orbita nie posiada idealnego promienia.

>T = p x s; p - precesja, s = L - spin, czyli moment pędu; T - moment gnący ten spin.
>I tu znamy s - moment orbitalny, zatem wystarczy wyliczyć T (średni po orbicie).
>Wyjdzie z tego takie coś:
>Tp = 3/2 T^2/T';
>w przypadku Księżyca mamy: T = 1 rok; T' = 1/12.4 lat = 29.5 dni;
>co daje idealny wynik:
>Tp = 3/2 * 12.4 = 18.6 lat

Idealnie zaokrąglony...
atto (627 points)
(banned)
>Precesja orbity zachodzi wtedy, gdy na obiekt nie oddziałują żadne siły zewnętrzne.

Nie. Ta precesja jest wymuszana przez siły zewnętrzne - dokładnie jak w przypadku stojącego - tak lekko krzywo - bączka.
Wtedy tam jest momenty T = mg x jakieś ramię.

I dokładnie tak samo jest z orbitami, i też muszą być pochylone,
w stosunku do płaszczyzny innej orbity, np. orbita Księżyca ma te 5 stopni do ekliptyki, czyli tej drugiej orbity, po której leci Ziemia razem z nim.
Inne planety też tu działają - przyspieszają tę precesję, ale to jest bardzo słabe w porównaniu ze Słońcem.

Planety podobnie liczymy, ale to się niekiedy nieco komplikuje, np. gdy weźmiemy planety o podobnej masie, a dokładnie: te momenty pędu, wówczas to się porozkłada proporcjonalnie na obie te planety, dając w sumie zero, np. Wenus i Ziemia.

Merkurego można łatwo wyliczyć - tak samo jak Księżyc:
trzeba tylko to posumować kolejno po wszystkich planetach:
p = 2/3 n^2/ns; ns - okres synodyczny z daną planetą, a n to okres - rok dla tej planety.

I z tego wzoru otrzymałem jakieś 450''/wiek, co daje okres 2880 lat, i to się zgadza z pomiarami.
atto (627 points)
(banned)
>p = 2/3 n^2/ns; ns - okres synodyczny z daną planetą, a n to okres - rok dla tej planety.
>I z tego wzoru otrzymałem jakieś 450''/wiek, co daje okres 2880 lat, i to się zgadza z pomiarami.

Nie są to okresy lecz obroty, czyli odwrotności n = 1/T w obrotach / czas.

No i tam ma być 2880 wieków, czyli aż 288 000 lat = 1 200 000 merkuriańskich lat.
atto (627 points)
(banned)
Precesja orbit satelitów?

Weźmy GPS.
Okres 0.5 dnia = 0.5/365.25 lat, zatem precesja orbity wynosi:

T = 3/2 1/ [0.5/365.25] = 1100 lat

tyle jest z powodu sił Słońca, no ale Księżyc jest nieco bliżej,
a tu jest dokładnie taka sama sytuacja:
m = okres Księżyca, i jedziem:

T = 3/2 1m^2 /(0.5/m) = z 80 miesięcy = 6.66 lat,
bo okres Księżyca to miesiąc nie rok!

...

no, ale tak byłoby dla satelity Księżyca, a nie Ziemi.

n^2 = Gm/a^3, ale teraz m = masa Księżyca, a nie Ziemi, zatem to jest 81 razy mniejsze.

i okres precesji jest tak samo o tyle dłuższy:
T = 6.66 * 81 = 540 lat; połowa z tego Słońce...

suma: 1/540 + 1/1100 = 1/360 lat.
Znacznie większa precesja jest tu z powodu kwadrupola ziemi - z tego wybrzuszenia równikowego.
atto (627 points)
(banned)
Dobra dzieci.
Jak widać numerologia tu nie działa... przynajmniej nie taka.

18.6^2 = 350, co niby miało być stosunkiem odległości do Słońca / do Księżyca.

Ale gdy zmniejszymy odległość do Księżyca, np. 4 razy, wówczas on będzie krążył z okresem 8 razy krótszym: 8^2 = 4^3 = 64;
teraz mamy 4 razy bliżej do K., zatem te stosunek wynosi teraz: 4*400 = 1600,
zatem wg tej numerologii okres precesji powinien być 2 razy krótszy, bo sqrt(4) = 2.

No ale on będzie 8 razy dłuższy.

Siła grawitacji Ziemi wzrasta 16 razy, a siły pływowe Słońca maleją 4 razy - zgadza się?

16 x 4 = 64 = 8^2
I taka jest poprawna numerologia.

Back to the list of plots działu Nauka 
To write in this plot, you have to sign in


 


[ Cooperation ] [ Advertise ] [ Map of the site ] [ F.A.Q. ] [ Store ] [ Sign up ] [ Contact ]
The Rationalist © Copyright 2000-2018 (English section of Polish Racjonalista.pl)
The Polish Association of Rationalists (PSR)