Come calcolare il movimento dell'oggetto che passa vicino ad un altro oggetto nello spazio?


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Supponiamo che l'oggetto A si muova attraverso lo spazio e passi vicino all'altro oggetto (B). Supponiamo che l'influenza gravitazionale di altri oggetti possa essere ignorata. Come trovare l'equazione che descrive il movimento dell'oggetto B?

Ci sono 2 casi, l'oggetto A si sta muovendo direttamente o si sta muovendo in orbita (attorno ad un altro oggetto).

Penso che il problema sia piuttosto elementare, ma non sono riuscito a trovare nulla che potesse aiutare a risolverlo usando la fisica a livello di corso universitario di base (ho studiato informatica, quindi ho solo 1 semestre di fisica, e conoscenze matematiche di base - integrali, algebra ecc.).

So che il problema può essere risolto numericamente, ma sono interessato a trovare l'equazione che descrive il movimento.


Stai cercando qualcosa come la velocità o la distanza tra l'oggetto A e B?
astromax,

Risposte:


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Dato che sei interessato alle equazioni del moto, risolverei questo problema usando la meccanica lagrangiana. In sostanza, trova le energie cinetiche e potenziali per questi due corpi, A e B.

Costruisci il lagrangiano:

L=TV

dove T è l'energia cinetica e V è l'energia potenziale. Quindi usa l' equazione di Eulero-Lagrange per ottenere le equazioni del movimento (la aggiungerei qui, ma non sono sicuro dei dettagli del tuo problema).

Il movimento a due corpi può sempre essere vincolato a un piano, quindi potresti dover lanciare un vincolo lì dentro attraverso l'uso di un moltiplicatore di Lagrange .


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Non mi è chiaro se sei semplicemente interessato all'equazione in modo da poter collegare i numeri e capirlo, o invece vorresti capire come viene derivata l'equazione. Ad ogni modo, viene chiamato il problema dei due corpi e con quello come chiave di ricerca, non dovrebbe essere difficile trovare riferimenti online che spieghino la derivazione e illustrino l'equazione, come http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_two -body_problem e http://en.wikipedia.org/wiki/Two-body_problem

Ti riferisci al fatto che ci sono due casi, uno in cui A si sta muovendo "semplice" e uno in cui A sta orbitando B. Questo è lo stesso problema, in quanto il primo in cui "A si sta muovendo in avanti" non implica alcuna influenza, nessun effetto gravitazionale da B affatto, cioè non è lì. Se è lì, c'è un effetto gravitazionale a due corpi, che lo rende il secondo caso.


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Le comete che passano vicino alla terra possono essere approssimate usando le equazioni a due corpi. Non dice di ignorare la gravità tra A e B, ma ignora altri oggetti, vale a dire. due corpi. E non esiste un caso in cui un oggetto possa viaggiare in linea retta senza essere influenzato dall'altro oggetto! Entrambi sarebbero attratti l'uno verso l'altro. C'è un caso in cui un oggetto orbita attorno ad un altro, e uno in cui passano appena, tirandosi leggermente l'uno verso l'altro, ma questi sono in realtà esattamente gli stessi quando si riduce alla nitidezza.
Jeremy,
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