二体问题之1:二体运动方程
注:筆記,懇請批評指正。
1. 研究對象及參考系
2. 二體運動假設
3. 運動描述
3.1 二體運動方程
r¨+μrr3=0\ddot{\mathbf{r}}+\mu \frac{\mathbf{r}}{r^{3}}=0r¨+μr3r?=0
推導
牛頓第二定律(慣性系)
m1r¨1=F1=+Gm1m2r3rm2r¨2=F2=?Gm1m2r3r\begin{aligned} m_{1} \ddot{\mathbf{r}}_{1} &=\mathbf{F}_{1}=+\frac{G m_{1} m_{2}}{r^{3}} \mathbf{r} \\ m_{2} \ddot{\mathbf{r}}_{2} &=\mathbf{F}_{2}=-\frac{G m_{1} m_{2}}{r^{3}} \mathbf{r} \end{aligned} m1?r¨1?m2?r¨2??=F1?=+r3Gm1?m2??r=F2?=?r3Gm1?m2??r?
矢量關系r=r2?r1\mathbf{r}=\mathbf{r}_{2}-\mathbf{r}_{1}r=r2??r1?,上兩式化簡相減。
r¨1=F1m1=+Gm2r3rr¨2=F2m2=?Gm1r3r\begin{aligned} \ddot{\mathbf{r}}_{1} &=\frac{\mathbf{F}_{1}}{m_{1}}=+\frac{G m_{2}}{r^{3}} \mathbf{r} \\ \ddot{\mathbf{r}}_{2} &=\frac{\mathbf{F}_{2}}{m_{2}}=-\frac{G m_{1} }{r^{3}} \mathbf{r} \end{aligned} r¨1?r¨2??=m1?F1??=+r3Gm2??r=m2?F2??=?r3Gm1??r?
r¨=G(m1+m2)r3r\ddot{\mathbf{r}}=\frac{G( m_{1}+m_{2}) }{r^{3}} \mathbf{r}r¨=r3G(m1?+m2?)?r
令μ=G(m1+m2)r3\mu=\frac{G( m_{1}+m_{2}) }{r^{3}}μ=r3G(m1?+m2?)?,即可得二體運動方程。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的二体问题之1:二体运动方程的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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