Come calcolare il tasso a cui la Luna orbita intorno alla terra

Come calcolare il tasso a cui la Luna orbita intorno alla terra

Imparare a calcolare la velocità alla quale la Luna orbita intorno alla terra utilizzando la terza legge di Johannes Kepler. Terza legge di Keplero afferma che il quadrato del tempo richiesto per un satellite in orbita è proporzionale al cubo della distanza si trova il satellite dal pianeta. Kepler originariamente determinato la regola per i pianeti in orbita intorno al sole, ma si applica a qualsiasi satellite in orbita di un corpo celeste più grande. Una volta trovato il tempo per un'orbita completa, la velocità si trovano prendendo in considerazione che la distanza della luna viaggia attorno alla sua orbita quasi circolare.

Istruzioni

• Moltiplicare 4 volte il numero pi squadrato volte il cubo della distanza Terra-Luna. Un cubo è trovato moltiplicando il numero per se stesso due volte. Chiamare il risultato "X". Uso 3.1416 per pi e 3,84 volte 10 ^ 8 m per la distanza Terra-Luna. Il simbolo "^" denota un esponente e viene letto come "per il potere". Eseguire questo passaggio conduce a 3,84 volte 4 volte 3.1416 volte 3.1416 volte 10 ^ 8 volte 3,84 volte 10 ^ 8 volte 3,84 volte 10 ^ 8 o 10 volte 2.24 ^ 27 per "X".

• Moltiplicare la costante gravitazionale di Newton per la massa della terra, in chilogrammi, quindi chiamare il risultato "Y". La costante gravitazionale è pari a 6,67 volte 10 ^ volte-11 Newton metro per chilogrammo quadrato quadrato e la massa della terra è 5.9736 volte 10 ^ 24 kg. Questo passaggio portare a 6,67 volte 10 ^ -11 volte 5.9736 volte 10 ^ 24 o 3.98 volte 10 ^ 14 per "Y".

• Dividere la "X" per "Y", quindi prendere la radice quadrata del risultato per ottenere i tempi, in secondi, per la luna in orbita intorno la terra una volta. Calcolo "X" diviso per "Y" conduce a 2,24 volte 10 ^ 27 diviso con 3.98 volte 10 ^ 14 o 5.63 volte 10 ^ 12. Ora prendendo la radice quadrata del risultato, si ha un tempo di 2,37 volte 10 ^ 6 secondi.

• Calcolare la distanza, in metri, percorsa dalla luna in un'orbita circolare moltiplicando volte pi di 2 volte la distanza Terra-Luna. Ora avete 2 volte 3.1416 volte 3,84 volte 10 ^ 8 m, o a una distanza di 2,41 volte 10 ^ 9 m.

• Dividere la distanza percorsa dalla luna durante un'orbita dal tempo richiesto per arrivare alla sua velocità orbitale in metri al secondo. Questo passaggio conduce a 2,41 volte 10 ^ 9 m è diviso da 2,37 volte 10 ^ 6 secondi, o una velocità di luna di 1.016,9 metri al secondo.

• Moltiplicare il tasso orbitale della luna di 2.237 per convertire in miglia orarie (mph), poiché un singolo metro al secondo uguale a 2,237 km/h. completando l'esercizio produce 1.016,9 metri al secondo volte 2.237 mph al metro al secondo, o un orbitale per la luna di 2.274,8 mph.

Consigli & Avvertenze

  • Utilizzare unità di misura metriche per calcolare la velocità della luna, quindi convertire in unità standard alla fine.