UTILS.
۱۰۰٪ در مرورگر
🪐

ماشین‌حساب دوره مداری (قانون سوم کپلر)

یک دوره مداری یا نیم‌قطر بزرگ را از قانون سوم کپلر T = 2π√(a³/GM) پیدا کنید، برای هر جرم مرکزی برحسب کیلوگرم، جرم زمین یا جرم خورشیدی.

درباره این ابزار

ماشین‌حساب دوره مداری یک ابزار اخترشناسی رایگان و درون‌مرورگری است که بر پایه قانون سوم کپلر در شکل نیوتنی آن، T = 2π√(a³/GM)، ساخته شده است. با داشتن نیم‌قطر بزرگ a یک مدار و جرم M جسم مرکزی، دوره مداری T را بازمی‌گرداند؛ حالت را عوض کنید و رابطه را معکوس می‌کند تا نیم‌قطر بزرگ a = ∛(GM·T²/4π²) را از یک دوره معلوم به‌جای آن پیدا کند. G = 6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg² ثابت گرانش است.

همه چیز به‌صورت محلی در مرورگر شما محاسبه می‌شود، بنابراین چیزی که وارد می‌کنید دستگاه شما را ترک نمی‌کند. قطر می‌تواند برحسب واحد نجومی، کیلومتر یا متر داده شود، و جرم مرکزی برحسب جرم خورشیدی (1 M☉ = 1.989×10³⁰ kg)، جرم زمین یا کیلوگرم، که به شما اجازه می‌دهد سیارات به گرد خورشید، ماه‌ها به گرد یک سیاره، یا ماهواره‌ها به گرد زمین را با همان ابزار مدیریت کنید.

برای جسمی که به گرد خورشید می‌چرخد قانون به شکل آشنای T(سال) = √(a(AU)³) ساده می‌شود: در a = 1 AU دوره 1 سال است، و در a = 4 AU برابر √64 = 8 سال است. نتایج دوره برحسب ثانیه، روز و سال نشان داده می‌شوند، و ابزار همچنین سرعت مداری میانگین v = 2πa/T را برای یک مدار دایره‌ای گزارش می‌دهد — حدود 29.8 km/s برای زمین.

پرسش‌های پرتکرار

فرمول قانون سوم کپلر که در اینجا استفاده می‌شود چیست؟
شکل نیوتنی T = 2π√(a³/GM)، که در آن a نیم‌قطر بزرگ، M جرم مرکزی و G ثابت گرانش است. حل برای فاصله a = ∛(GM·T²/4π²) می‌دهد.
چرا a = 1 AU به گرد خورشید 1 سال می‌دهد؟
برای یک جسم مرکزی جرم‌خورشیدی قانون به T(سال) = √(a(AU)³) کاهش می‌یابد. در a = 1 AU برابر √1 = 1 سال است؛ در a = 4 AU برابر √64 = 8 سال است. ماشین‌حساب این را از فرمول کامل بازتولید می‌کند.
چه جرم‌های مرکزی‌ای می‌توانم استفاده کنم؟
هر جرم مثبتی — جرم خورشیدی (1 M☉ = 1.989×10³⁰ kg)، جرم زمین (5.972×10²⁴ kg)، یا کیلوگرم. این شامل سیارات به گرد ستاره‌ها، ماه‌ها به گرد سیارات، و ماهواره‌های مصنوعی به گرد زمین می‌شود.
سرعت مداری میانگین نشان‌داده‌شده چیست؟
این است v = 2πa/T، سرعت میانگین برای یک مدار دایره‌ای با شعاع a. برای زمین حدود 29.8 km/s می‌شود. برای مدارهای بیضوی یک میانگین است؛ سرعت واقعی در طول مسیر تغییر می‌کند.

ابزارهای بیشتر