Визначальний вплив малої змінної сили на планетарну перигеліонну прецесію


14

Чи існує аналітична методика визначення впливу малого змінного поперечного прискорення на швидкість прецесії асидесів (строго не прецесія, а обертання лінії асипідів) планети, що обертається навколо Сонця у двовимірній площині відповідно до закону гравітації Ньютона ?

Я моделював такі ефекти в повторній комп'ютерній моделі і хотів би перевірити ці вимірювання.

Формула поперечного прискорення -

At=(K/c2)∗Vr∗Vt∗Ar.

Де: -

c - швидкість світла,

До є постійною величиною від 0 до +/- 3, таким чином, що .K/(c2)<<1

Ar - прискорення планети у напрямку до Сонця за рахунок ньютонівського гравітаційного впливу Сонця ( ).Ar=GM/r2

Vr - радіальна складова швидкості планети відносно Сонця (+ = рух від Сонця)

Vt - поперечна складова швидкості планети відносно Сонця (+ = напрямок руху планети вперед по її орбітальному шляху). Векторіально Vt = V - Vr, де V - загальний вектор миттєвої швидкості планети відносно Сонця.

Припустимо, маса планети мала відносно Сонця

Жодних інших органів у системі немає

Усі рухи та прискорення приурочені до двовимірної площини орбіти.

ОНОВЛЕННЯ

Причина, чому мені це цікаво, полягає в тому, що значення K = +3 в моїй комп'ютерній моделі дає величину аномальних (неньютонівських) значень швидкості обертання періапсу в межах близько 1% від прогнозованих загальною відносністю і в межах кількох відсотків ті, які спостерігали астрономи (Le Verrier, оновлено Newcomb).

Формула (Ейнштейн, 1915 р.) Для повороту периапсису (радіани на орбіту), похідного від GR, від http://en.wikipedia.org/wiki/Apsidal_precession

ω=24.π3.a2.T−2.c−2.(1−e2)−1

ОНОВЛЕННЯ 4

Я прийняв відповідь Вальтера. Він не тільки відповів на початкове запитання (чи існує техніка ...?), Але і в його аналізі виробляється формула, яка не тільки підтверджує модельовані комп'ютером ефекти формули поперечного прискорення (для K = 3), але і яка (несподівано) для мене) по суті еквівалентна формулі Ейнштейна 1915 року.

із резюме Вальтера (у відповіді Вальтера нижче): -

: (з аналізу перубації першого порядку) напівмайорна вісь та ексцентриситет не змінюються, але напрямок періапсу обертається в площині орбіти зі швидкістю деΩпредставляє орбітальний частота іvC=Ωзвнапів-великий осі. Зауважимо, що (дляK=3) це узгоджується із загальною швидкістю прецесії відносності (GR) за порядкомv 2 c /c2(дане Ейнштейном 1915).

ω=Ωvc2c2K1−e2,
Ωvc=ΩaaK=3vc2/c2

Ви все ще шукаєте відповіді?
— Вальтер

@Walter. Так я. Я задавав подібне запитання на physics.stackexchange.com/questions/123685/…, але твердої відповіді ще не отримано.
— steveOw

@Walter. Я також запитав у math.stackexchange.com/questions/866836/… .
— steveOw

K≪1

KK

Відповіді:


5

KK

a=KGMr2c2vrvt
vr=v⋅r^v≡r˙vt=(v−r^(v⋅r^))

ae


ω=Ωvc2c2K1−e2,
Ωvc=ΩaaK=3vc2/c2

зміна напіввеликої осі

a=−GM/2EE=12v2−GMr−1a

a˙=2a2GMv⋅a.
av⋅vt=h2/r2h≡r∧v
a˙=2a2Kh2c2vrr4.
⟨vrf(r)⟩=0f⟨a˙⟩=0

зміна ексцентриситету

h2=(1−e2)GMa

ee˙=−h⋅h˙GMa+h2a˙2GMa2.
⟨a˙⟩=0
ee˙=−(r∧v)⋅(r∧a)GMa=−r2v⋅aGMa=−Kh2ac2vrr2,
(a∧b)⋅(c∧d)=a⋅cb⋅d−a⋅db⋅cr⋅ap=0⟨vr/r2⟩=0⟨e˙⟩=0

зміна напрямку періапсу

e≡v∧h/GM−r^e

e˙=a∧(r∧v)+v∧(r∧a)GM=2(v⋅a)r−(r⋅v)aGM=2Kc2h2vrrr4−Kc2vr2vtr
a∧(b∧c)=(a⋅c)b−(a⋅b)cr⋅a=0e˙=ω∧e
ω=ΩKvc2c2(1−e2)−1h^.
ω=|ω|⟨ee˙⟩=⟨e⋅e˙⟩=0

K(vc/c)2→0aeaeK

відмова від відповідальності Немає гарантії правильності алгебри. Перевір це!


Додаток: середні орбіти

vrf(r)f(r)F(r)f(r)F′=f

⟨vrf(r)⟩=1T∫0Tvr(t)f(r(t))dt=1T[F(r(t))]0T=0
T

⟨e˙⟩

r=a((cos⁡η−e)e^+1−e2sin⁡ηk^)andr=a(1−ecos⁡η)
ek^≡h^∧e^ehηℓℓ=η−esin⁡η,dℓ=(1−ecos⁡η)dη
⟨⋅⟩=(2π)−1∫02π⋅dℓ=(2π)−1∫02π⋅(1−ecos⁡η)dη.
ℓ˙=Ω=GM/a3r
v=vc1−e2cos⁡ηk^−sin⁡ηe^1−ecos⁡η
vc≡Ωa=GM/aavr=r^⋅v=vcesin⁡η(1−ecos⁡η)−1
vt=vc1−e2(cos⁡η−e)k^−(1−e2)sin⁡ηe^(1−ecos⁡η)2.

⟨h2vrrr4⟩=Ωvc2k^e(1−e2)3/22π∫02πsin2η(1−ecos⁡η)4dη=Ωvc2e2(1−e2)k^⟨vr2vtr⟩=Ωvc2k^e2(1−e2)1/22π∫02πsin2η(cos⁡η−e)(1−ecos⁡η)4dη=0,
e^
⟨2h2vrrr4−vr2vtr⟩=Ωvc2ek^(1−e2)

Коментарі не для розширеного обговорення; ця розмова була переміщена до чату .
— закликав2voyage
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.