2個の衛星P_ "1"とP_ "2"は半径Rと4Rの軌道を周回している。 P_ "1"とP_ "2"を結ぶ線の最大角速度と最小角速度の比は、である。

2個の衛星P_ "1"とP_ "2"は半径Rと4Rの軌道を周回している。 P_ "1"とP_ "2"を結ぶ線の最大角速度と最小角速度の比は、である。
Anonim

回答:

#-9/5#

説明:

ケプラーの第三法則によれば、 #T ^ 2 propto R ^ 3はオメガpropto R ^ { - 3/2}を意味します#外側の衛星の角速度が #オメガ#内側のものは #オメガ倍(1/4)^ { - 3/2} = 8オメガ#.

よく考えさせてください #t = 0# 2つの衛星が母なる惑星と同一直線上にある瞬間になるように、そしてこの共通線を #バツ# 軸。そして、その時の二つの惑星の座標 #t# あります #(R cos(8オメガt)、R sin(8オメガt))# そして #(4R cos(ωt)、4R sin(ωt))#それぞれ。

みましょう #シータ# 2つの衛星を結ぶ線との角度 #バツ# 軸。それは見やすいです

#tanθ (4Rsin(ωt) Rsin(8Ωt))/(4Rcos(ωt) Rcos(8Ωt)) (4sin(ωt) sin(8Ωt)) )/(4 cos(ωt) - cos(8ωt))#

分化収率

#sec ^2θ(dθ)/ dt = d / dt(4sin(ωt) - sin(8ωt))/(4cos(ωt)-cos(8ωt))#

#=(4 cos(ωt) - cos(8ωt))^ - 2倍#

#qquad (4 cos(ωt)-cos(8ωt))(4ωcos(ωt)-8ωcos(8ωt)) - #

#qquad(4 sin(ωt) - sin(8ωt))( - 4ωsin(ωt)+ 8ωsin(8ωt))#

このように

#(4 cos(ωt) - cos(8ωt))^ 2 1 +((4 sin(ωt) - sin(8ωt))/(4 cos(ωt) - cos(8ω) t))^ 2(d theta)/ dt#

#=4ω(4 cos ^ 2(ωt)-9 cos(ωt)cos(8ωt)+ 2 cos ^ 2(ωt))#

#qquad qquad +(4 sin ^ 2(ωt)-9 sin(ωt)cos(8ωt)+ 2sin ^ 2(ωt))#

#= 4オメガ6-9cos(7オメガt)は#を意味します

#(17 -8 cos(7ωt))(dθ)/ dt = 12ω(2 - 3 cos(7ωt))は、

#(dθ)/ dt 12オメガ(2 3cos(7オメガt))/(17 8 cos(7オメガt))q 12オメガf(cos(7オメガt))#

どこに機能

#f(x)=(2-3x)/(17-8x)= 3/8 - 35/8 1 /(17-8x)#

導関数をもつ

#f ^ '(x)= -35 /(17-8x)^ 2 <0#

したがって、区間内で単調に減少しています #-1,1#.

したがって、角速度は #(dθ)/ dt# 最大の場合 #cos(7オメガt)# が最小であり、その逆も成り立ちます。

そう、

#((dθ)/ dt)_ "max" = 12オメガ(2 - 3倍(-1))/(17-8倍(-1))#

#qquad qquad qquad qquad = 12オメガ×5/25 = 12/5オメガ#

#((dθ)/ dt)_ "min" = 12オメガ(2 - 3×1)/(17 - 8×1)#

#qquad qquad qquad qquad = 12オメガ倍(-1)/ 9 = -4/3オメガ#

したがって、両者の比率は次のとおりです。

#12/5オメガ:-4 / 3オメガ= -9:5#

注意 事実 #(dθ)/ dt# 変化の兆候がいわゆる見かけの逆行性運動の原因である