Yörünge Periyodu Hesaplama

Herhangi bir kütle etrafındaki bir yörüngenin ne kadar sürdüğünü bulun.

Nasıl hesaplanır?

Araç Kepler'in üçüncü yasasını Newton biçiminde uygular: T = 2π × √(a³ / (G × M)). Yarı büyük eksen a metre, merkezdeki kütle M kilogram olarak girilir; G = 6,6743 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² alınır. Periyot önce bilimsel gösterimle saniye, sonra gün (÷ 86.400) ve yıl (÷ 31.557.600, 365,25 günlük yıl) olarak verilir. Yörüngedeki cismin kendi kütlesi hesaba katılmaz; merkezi cisimden çok hafifse bu doğru bir yaklaşımdır. İki değer de sıfırdan büyük olmalıdır.

Örnek hesaplama

Dünya (5,972e24 kg) çevresinde 384.400.000 m uzaklıkta dönen bir cisim. Ekseni küp alıp G × M'ye bölelim: a³ ≈ 5,680e25, G × M ≈ 3,986e14, oran ≈ 1,425e11. Karekökü ≈ 377.500 s; 2π ile çarpınca 2.3719e+6 s bulunur. Bu 27,45 gün, yani 0,0752 yıldır.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Ekseni kilometre ya da astronomik birim girmek. Metre olmalıdır; 384.400 km için 384400000 yazılır.
  • Yüzeyden yüksekliği eksen yerine girmek. Eksen merkezi cismin merkezinden ölçülür, yarıçapı eklemeyi unutmayın.
  • Merkezdeki kütle yerine yörüngedeki cismin kütlesini girmek.
  • Kütleyi üssü olmadan yazmak. Gezegen ve yıldızlar için 5.972e24 gibi bilimsel gösterim kullanın.

Bu hesaplama hakkında

Kepler'in üçüncü yasasının tam Newton biçimi, merkezi bir kütle etrafında dönen herhangi bir cismin yörünge periyodunu T = 2π√(a³ / GM) olarak verir; burada a yörüngenin yarı-büyük ekseni, G kütleçekim sabiti, M ise etrafında dönülen cismin kütlesidir. Bu formül, Dünya etrafında dönen bir uydudan Güneş etrafında dönen bir gezegene, bir gezegen etrafında dönen bir uyduya kadar her şey için geçerlidir — yalnızca merkezi kütle ve yörünge mesafesi önemlidir, dönen cismin kendi kütlesi (M'den çok küçük olduğu sürece) önemli değildir.

Astronomlar ve havacılık mühendisleri bu formülü uydu yörüngeleri planlamak için kullanır (bir jeostatik uydu, bir yıldız günü, yani yaklaşık 23 sa 56 dk periyot vererek Dünya'nın dönüşüyle aynı hızda kalmasını sağlayan belirli bir yüksekliğe yerleştirilir), yıldızların ve gezegenlerin kütlelerini eşlik eden cisimlerin yörünge periyotlarını gözlemleyerek belirlemek için ve bir uzay aracı transfer yörüngesinin veya yeni keşfedilen bir ötegezegenin "yılının" ne kadar süreceğini tahmin etmek için kullanır. Yarı-büyük ekseni ve merkezi kütleyi girerek yörünge periyodunu bulun.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar