Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Отношение массы Солнца и Земли  (Прочитано 1445 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #20 : 09 Мая 2022 [17:34:41] »
Откуда конкретно Вы брали значение G, а также масс Земли и Луны?

Да можно вообще об этом забыть уже. Есть отношение масс Земли и Луны 81.30, есть периоды обращения, есть большие полуоси.
Их использование приводит к расхождению в 0,27% для отношения масс Солнца и Земли.
Понял. Если так пересчитали, то надо разбираться подробнее. Вообще система Земля-Луна довольно сложная, особенно из-за влияния Солнца.
Carthago restituenda est

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #21 : 09 Мая 2022 [18:35:51] »
Решил сам пересчитать. В справочнике Куликовского масса Земли+Луны 1/328900,5 солнечной.
Год 365,256363 сут, месяц 27,321662. 1 a.e. 149597870,66 км. Большая полуось орбиты Луны 384400 км. Вычисляя массу Земли+Луны получил 1/330827 солнечной: расхождение 0,58%.

p.s. 384400 км не большая полуось, а среднее расстояние Земля-Луна. Похоже именно тут "секрет" (на 2400 км эти 0,58%, но надо пересчитывать). Подразумевается ли расстояние между центрами масс, или радиолокационные измерения между поверхностями.
Carthago restituenda est

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #22 : 09 Мая 2022 [19:35:01] »
Забыл упомянуть. Соотношение массы Земли и Луны 81,30068 там у Куликовского. Но это неважно, суммарная масса Земли и Луны уже известна и так для нашей задачи. Если где-то найдутся существенные отличия от Куликовского, тоже будет интересно обсудить.
Carthago restituenda est

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #23 : 10 Мая 2022 [08:06:57] »


p.s. 384400 км не большая полуось, а среднее расстояние Земля-Луна. Похоже именно тут "секрет" (на 2400 км эти 0,58%, но надо пересчитывать). Подразумевается ли расстояние между центрами масс, или радиолокационные измерения между поверхностями.

Вы про расстояние между центрами масс системы и центром Луны? Так в обобщенном законе Кепплера стоит именно расстояние между центрами масс тел, т.к. оно определяет силу притяжения, а не от центра масс системы. Но нужна приведенная масса. Именно оттуда и сумма масс появляется у Кононовича.
« Последнее редактирование: 10 Мая 2022 [08:16:49] от AID »

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 161
  • Благодарностей: 275
    • Сообщения от Gleb1964
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #24 : 10 Мая 2022 [13:26:26] »
См. общий курс астрономии Кононович, Мороз. с. 93, ф. 2.44.
https://obuchalka.org/20200610121931/obschii-kurs-astronomii-kononovich-e-v-moroz-v-i-2011.html
Я его как раз и использую для определения отношения массы Солнца к массе Земли, используя известное отношение массы Земли и Луны.
Я посмотрел.



У Кононовича используется приближенная формула. Почему-то он вначале об этом умалчивает. Если планента имеет спутники, нужно рассматривать, что вокруг Солнца вращается не планета, а система планета+спутники. Тогда в формуле речь идет о разных массах, в одном месте должна быть масса планета+спутники, а в другом просто масса планеты.
Он рассуждает, что солнечная масса много больше масс планет, а массы планет много больше масс спутников. Надо признать, что он делает оговорку, что для системы Земля+Луна эта формула не работает и нужно учитывать массу системы Земля+Луна. Но было лучше, если это было бы написано прямым текстом с самого начала вывода формулы 2.44.

« Последнее редактирование: 10 Мая 2022 [14:59:22] от Gleb1964 »

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #25 : 10 Мая 2022 [16:22:59] »

У Кононовича используется приближенная формула. Почему-то он вначале об этом умалчивает. Если планента имеет спутники, нужно рассматривать, что вокруг Солнца вращается не планета, а система планета+спутники. Тогда в формуле речь идет о разных массах, в одном месте должна быть масса планета+спутники, а в другом просто масса планеты.
Он рассуждает, что солнечная масса много больше масс планет, а массы планет много больше масс спутников. Надо признать, что он делает оговорку, что для системы Земля+Луна эта формула не работает и нужно учитывать массу системы Земля+Луна. Но было лучше, если это было бы написано прямым текстом с самого начала вывода формулы 2.44.



Так эта оговорка про учет массы Луны как раз относится к тому, что в формуле 2.44 нельзя заменить 1+mc/m на единицу. Надо брать 1+1/81.3. Это учитывает то, что в задаче двух тел входит приведенная масса системы. Отсюда никак не следует, что в формулу надо ставить в сумме к массе Солнца m+mc. В любом случае  Klapaucius считал с суммой масс и получил еще бОльшее расхождение.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #26 : 10 Мая 2022 [17:14:49] »
Тут такое дело, что действительно, масса Луны в сравнении с земной не пробная (это для Солнца практически неважно, считаем мы массу системы с Землёй и тем более с Луной, они для Солнца по массе пренебрежимо малы). И просто обходиться большой полуосью лунной орбиты неправильно. Земля-Луна почти двойная планета, законы Кеплера выглядят немного по-другому. Хоть центр масс и находится под поверхностью Земли (примерно 4000 км. от центра, 2000 от поверхности), расчёт должен быть более аккуратным. Лунный сидерический период известен однозначно, а вот по поводу расстояния центра Земли и центра Луны от общего центра масс у меня вопросы. 384400 км - вообще число, которое я пока (уже) не понимаю. Надо подумать и рассчитать правильно. Или погуглить, но полагаю это дольше, ведь всякие запросы в яндексе сначала уже ведут прямо в эту тему.
Carthago restituenda est

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #27 : 10 Мая 2022 [17:36:29] »
Тут такое дело, что действительно, масса Луны в сравнении с земной не пробная (это для Солнца практически неважно, считаем мы массу системы с Землёй и тем более с Луной, они для Солнца по массе пренебрежимо малы). И просто обходиться большой полуосью лунной орбиты неправильно. Земля-Луна почти двойная планета, законы Кеплера выглядят немного по-другому. Хоть центр масс и находится под поверхностью Земли (примерно 4000 км. от центра, 2000 от поверхности), расчёт должен быть более аккуратным. Лунный сидерический период известен однозначно, а вот по поводу расстояния центра Земли и центра Луны от общего центра масс у меня вопросы. 384400 км - вообще число, которое я пока (уже) не понимаю. Надо подумать и рассчитать правильно. Или погуглить, но полагаю это дольше, ведь всякие запросы в яндексе сначала уже ведут прямо в эту тему.

Так как раз уточненный закон Кеплера заключается в том, что
Т=2пиa3/2sqrt(mпр/Gm1m2). Т.е. входит приведенная масса. Отсюда и сумма масс.
Даже если имеется две планеты равной массы, вращающиеся вокруг общего центра масс, просто в формуле будет приведенная масса, равная половине массы планеты.
Можно посмотреть, например, Ольховского: http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Olhovskij1978ru.djvu
с. 120. Параграф Задача двух тел и теория рассеяния частиц. Там приведена эта формула по сути и понятно, что стоит большая полуось для изображающей точки. А она и определяется расстоянием между центрами тел.
Что касается большой полуоси орбиты Луны, то вот что беглый поиск выдает:
Цитата
Орбита движения спутника вокруг общего с центральным телом центра масс (барицентра), представляет собой эллипс. Большая полуось используется в астрономии всегда применительно к среднему расстоянию между планетой и звездой, в результате орбиты планет Солнечной системы приведены к гелиоцентрической системе, а не к системе движения вокруг центра масс. Эту разницу удобнее всего проиллюстрировать на примере системы Земля-Луна. Отношение масс в этом случае составляет 81,30059. Большая полуось геоцентрической орбиты Луны составляет 384400 км. В то время как расстояние до Луны относительно центра масс системы Земля-Луна составляет 379700 км, из-за влияния массы Луны центр масс находится не в центре Земли, а в 4700 км от него. В итоге средняя орбитальная скорость Луны относительно центра масс составляет 1,010 км/с, а средняя скорость Земли 0,012 км/с. А общая сумма этих скоростей даёт орбитальную скорость Луны 1,022 км/с; тоже самое значение можно получить, рассматривая движение Луны относительно центра Земли, а не центра масс.
« Последнее редактирование: 10 Мая 2022 [17:41:37] от AID »

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #28 : 10 Мая 2022 [17:43:47] »
 Википедия вещает примерно то же самое, хотя вся мякотка в терминах и величинах которые надо брать для расчётов исходя из этих терминов:  ru.wikipedia.org/wiki/Луна

Цитата
В первом приближении можно считать, что Луна движется по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью геоцентрической орбиты 384 399 км (в то время как большая полуось в системе относительно центра масс системы «Земля — Луна» составляет 379 730 км. Действительное движение Луны довольно сложное, и при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля[комм. 2]. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений[12]:
Полагаю надо брать значение 379730, и суммировать массы Земли и Луны надо с осторожностью, если мы понимаем что делаем. Законы Кеплера не так просты, как кажутся при задаче двух тел, когда второе пробное. Могут вылезть эти десятые доли процента. А другие вышеуказанные из википедии факторы полагаю не так сильны.
Carthago restituenda est

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #29 : 10 Мая 2022 [18:32:15] »
Законы Кеплера не так просты, как кажутся при задаче двух тел, когда второе пробное.

Так в том-то и дело, что задача двух тел сводится к задаче о движении изображающей точки в поле неподвижного центра и для этого совершенно не нужна пробность одного из тел.
Пока все же думаю, что дело именно в сильном влиянии Солнца. Т.е. не сводится с достаточной точностью это к задаче двух тел.


Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #30 : 10 Мая 2022 [19:53:56] »
Так в том-то и дело, что задача двух тел сводится к задаче о движении изображающей точки в поле неподвижного центра и для этого совершенно не нужна пробность одного из тел.
Да, но формула другая. Формулировка законов Кеплера сложнее тогда. Надеюсь Вы это учитываете в уме и при расчётах.
Цитата
Пока все же думаю, что дело именно в сильном влиянии Солнца. Т.е. не сводится с достаточной точностью это к задаче двух тел.
Не к ночи будь упомянута задача трёх тел  >:D
Carthago restituenda est

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #31 : 10 Мая 2022 [20:43:07] »
Да, но формула другая. Формулировка законов Кеплера сложнее тогда
Да почему ж другая? я выше привел и ссылку дал на Ольховского.
См. ф. 2.23-2.24 у Кононовича. Это как раз то, о чем я писал - просто вместо массы тела в поле неподвижного центра подставляется приведенная масса.
Потом уже оттуда получается 2.44. И я ее учитываю. Изначально я хотел разобрать эту задачу, чтобы показать студентам важность учета приведенной массы в задаче 2 тел, что это приводит к уточненному закону Кеплера и правильному отношению массы Солнца и Земли. А тут вон как вышло.

Не к ночи будь упомянута задача трёх тел

Ну мне просто понять бы точно, что дело в этом.

Оффлайн AlAn 3/4+

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 318
  • Благодарностей: 447
  • Александр
    • Сообщения от AlAn 3/4+
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #32 : 10 Мая 2022 [22:17:28] »
Законы Кеплера не так просты, как кажутся при задаче двух тел, когда второе пробное.

Так в том-то и дело, что задача двух тел сводится к задаче о движении изображающей точки в поле неподвижного центра и для этого совершенно не нужна пробность одного из тел.
Пока все же думаю, что дело именно в сильном влиянии Солнца. Т.е. не сводится с достаточной точностью это к задаче двух тел.

Орбита Луны во всех своих точках выпукла по отношению к Солнцу.
 Так что то, что Луна является спутником Земли в классическом случае не есть факт! У всех остальных спутников планет Солнечной Системы орбиты выпуклы по отношению к центральному телу, а не Солнцу.

Рисунок взят отсюда: https://avva.livejournal.com/3090321.html
Хотя я эту картинку видел ещё в до итнтернетную эру в книге, жаль не помню название.
« Последнее редактирование: 10 Мая 2022 [22:27:48] от AlAn »
Осталось 379 символов

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #33 : 11 Мая 2022 [10:29:43] »
Интересно, оказывается, уточненный закон Кеплера и нахождение отношения масс даже в школьных учебниках по астрономии приводятся.
У Воронцова-Вельяминова он даже выведен для частного случая круговых орбит!
И он даже рассматривает расчет отношения массы Солнца и Земли. При этом, что интересно, предлагает пренебречь массой Луны по отношению к Земле, но пишет, что отношение при этом расчете получается 333 тысячи. Хотя при таком пренебрежении получилось бы 330 тысяч.
http://лена24.рф/Астрономия_11_класс_Воронцов-Вельяминов/25.html
« Последнее редактирование: 11 Мая 2022 [10:42:52] от AID »

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 11 262
  • Благодарностей: 184
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #34 : 11 Мая 2022 [18:36:56] »
Изначально я хотел разобрать эту задачу, чтобы показать студентам важность учета приведенной массы в задаче 2 тел, что это приводит к уточненному закону Кеплера и правильному отношению массы Солнца и Земли. А тут вон как вышло.
Как же хорошо, что я не преподаватель! От слова совсем. Школьным мог бы стать скорее всего, но не моё. Даже это было бы для меня пыткой а не заработком.

Воронцов-Вельяминов у меня на полочке стоит, 1968 года.К моему образовательному процессу впрочем эта книжка не имеет никакого отношения. Кроме согласия по большинству пунктов в 90е.
Carthago restituenda est

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #35 : 15 Мая 2022 [14:13:47] »
Кстати, где можно посмотреть самые актуальные данные по периодам обращения и большим полуосям орбит планет?
Для сатурна столкнулся с большим разбросом - встречаются данные и 10775.599 дней [https://en.wikipedia.org/wiki/Kepler%27s_laws_of_planetary_motion#Third_law]
и 10 759,22 [http://cseligman.com/text/sky/rotationvsday.htm]
Для юпитера и урана тоже есть расхождения.

Оффлайн Romero

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 1 396
  • Благодарностей: 70
  • Роман
    • Сообщения от Romero
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #36 : 15 Мая 2022 [14:39:07] »
Можно на сайте ГАИШ МГУ посмотреть: http://www.sai.msu.ru/neb/rw/natsat/plaorbw.htm#note

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #37 : 15 Мая 2022 [14:48:31] »
Спасибо!
Смотрю, разброс еще усилился. Практически целый месяц между периодами для Сатурна из разных источников.

Оффлайн AIDАвтор темы

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от AID
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #38 : 15 Мая 2022 [15:08:23] »
Можно на сайте ГАИШ МГУ посмотреть: http://www.sai.msu.ru/neb/rw/natsat/plaorbw.htm#note

Непонятно, почему для Земли там период обращения 365.24218985 сут, а не 365,2564.

ПС Посмотрел, нашел ссылку на этот форум. Получается, это тропический год. Странно, почему там тропический указан.
« Последнее редактирование: 15 Мая 2022 [15:15:26] от AID »

Оффлайн Romero

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 1 396
  • Благодарностей: 70
  • Роман
    • Сообщения от Romero
Re: Отношение массы Солнца и Земли
« Ответ #39 : 15 Мая 2022 [15:22:58] »
Вот тут ещё можно найти элементы орбит: https://calgary.rasc.ca/orbits.htm
И везде они немного отличаются.