光的速度
- 当太阳系的行星和卫星反射太阳的光时,从地球上可以看到它们
- 太阳系的外部区域大约是5 × 1012m距离太阳,这意味着即使是光也需要一些时间才能传播这些距离
- 太阳离地球太远了,我们看到的光实际上早了8分钟离开太阳
- 太阳之后离我们最近的恒星是如此遥远,以至于它发出的光需要四年才能到达我们
- 银河系包含数十亿颗恒星,距离很远,从地球上看到这些光需要更长的时间
- 光速是3 × 10的常数8米/秒
- 因此,用公式:
-
- 行驶一段距离所花费的时间可以重新排列为:
工作的例子
如果水星轨道半径为5.8 × 10,计算太阳光线到达水星所需的时间9m。
第一步:陈述光传播一定距离所花费的时间的方程
步骤2:代入值
-
- 经过的距离就是轨道的半径
- 距离,d= 5.8 × 109m。
- 速度=光速,v= 3 × 108米/秒
- 经过的距离就是轨道的半径
第三步:把答案四舍五入,加上单位
考试技巧
光速是非常快。这就是为什么在我们的日常生活中,像开灯这样的事情似乎是即时的。然而,这只是因为光传播得非常快,我们感知到的距离非常小。在数百万甚至数十亿公里的巨大天文距离上,光速的极限开始产生影响。
例如,光从太阳到地球需要8分钟。这意味着我们看到的太阳是8分钟前的太阳。如果太阳消失了,我们要到八分钟后才会发现。虽然,到那时,时间延迟将是我们最不担心的问题……
附注:太阳不会消失!
椭圆轨道
扩展
- 行星,小行星和彗星的轨道椭圆
- 椭圆只是一个“压扁”的圆
- 行星、小行星和彗星的轨道都是椭圆的
- 然而,太阳并不在椭圆轨道的中心
- 这只适用于轨道近似为圆形的情况
- 在椭圆轨道上,太阳是不在轨道的中心
- 然而,在圆形轨道上,太阳是中心
考试技巧
你不会被要求做任何椭圆轨道的计算。如果你被要求计算一个轨道的时间周期、轨道速度或半径,可以假设它是圆形的。
分析轨道
扩展
- 多年来,关于所有行星、卫星和太阳的数据已经被收集起来
- 这不仅仅是为了普遍利益,而是为了表明:
- 影响行星表面状况的因素
- 访问(使用载人飞船或机器人)会遇到的环境问题
太阳系行星数据表
地球 | 轨道距离/百万公里 | 轨道持续时间/天或年 | 密度/ kg/m3. | 表面温度/℃ | 均匀表面重力场强度/ N/kg |
汞 | 57.9 | 88天 | 5427 | 350 | 3.7 |
金星 | 108.2 | 225天 | 5243 | 460 | 8.9 |
地球 | 149.6 | 365天 | 5514 | 20. | 9.8 |
火星 | 227.9 | 687天 | 3933 | -23年 | 3.7 |
木星 | 778.6 | 11.9年 | 1326 | -120年 | 23.1 |
土星 | 1433.5 | 29.5年 | 687 | -180年 | 9.0 |
天王星 | 2872.5 | 75年 | 1271 | -210年 | 8.7 |
海王星 | 4495.1 | 165年 | 1638 | -220年 | 11.0 |
- 这些行星的数据有一些共同的主题:
- 轨道持续时间(绕太阳公转的时间)随着轨道距离(离太阳的距离)的增加而增加
- 行星运行的圆形路径半径更大
- 轨道持续时间随着轨道距离的增加而增加
- 例:海王星的速度比水星慢得多
- 离太阳越远的行星受到的引力就越弱,所以在轨道上移动得越慢
- 表面温度随轨道距离的增大而减小除了为金星
- 金星有稠密的二氧化碳大气层,通过温室效应吸收热量
- 表面引力场强度不仅取决于行星的大小,还取决于它的质量
- 这就是为什么虽然天王星比地球大4倍,但它的引力场强度更小,因为它更小密集的
考试技巧
虽然你不需要记住这些数据,但你必须能够自信地分析和解释它们。注意趋势,比如一个变量增加,而另一个变量减少(或也增加)。这是关于为什么你已经从这个话题中了解了行星。例如,地球是由什么构成的?它与太阳的距离是多少,这对它有什么影响?