Форма ускорения для движения по эллипсу [закрыто]

Наткнулся на следующий вопрос:

Координаты частицы, движущейся в плоскости, задаются выражением Икс ( т ) "=" а потому что ( п т ) и у ( т ) "=" б грех ( п т ) , где а > б и а и б положительные константы соответствующих размерностей.

Вопрос не в том, а в каком условии должно происходить ускорение (заданное дифференцированием Икс ( т ) и у ( т ) дважды по времени т ) удовлетворит нас, если мы заявим, что он всегда направлен к фокусу эллипса Икс 2 / а 2 + у 2 / б 2 что частица следов?

Вы пытались дифференцировать, чтобы найти компоненты ускорения, а Икс "=" Икс ¨ и а у "=" у ¨ ?
Да, у меня есть; ax= -p²acos(pt) и ay= p²bsinpt. Как поступить с этой информацией, чтобы показать, что ускорение всегда указывает на фокус эллипса, очерченного частицей? Кроме того, почему вы понизили этот вопрос?
Я проголосовал против, потому что вы не приложили усилий для решения своей проблемы. См. политику сайта для таких упражнений ... Эллиптическое движение является результатом центральной силы (т.е. направленной к точке) формы Ф "=" м а "=" к / р 2 . Компоненты ( а Икс , а у ) дать вам направление ускорения а в точку( Икс , у ). Можете ли вы использовать геометрию эллипса, чтобы показать, что а указывает на один фокус? И пропорциональна 1 / р 2 где р расстояние от этого фокуса?
Технически мой вопрос не является домашним заданием, поскольку он был связан с концепцией, а не только с этой проблемой. Кроме того, мне жаль, что я не включил значения ускорения, которые я нашел путем дифференцирования в самом вопросе; Я буду иметь это в виду, когда буду задавать вопросы в будущем. Я был (и до сих пор) озадачен тем, как попытаться доказать, что заданный вектор ускорения всегда указывает на определенную точку. Не могли бы вы объяснить еще немного?
Вот дерьмо, ускорение получается равным ax=-p²(acospt) и at=-p²(bsinpt). Оба отрицательные. Мой плохой, извините.
Прости, Каумуди - только что понял, что ввожу тебя в заблуждение, потому что в этих уравнениях т это общий параметр, который может не быть временем . Таким образом, компоненты ускорения не обязательно д 2 Икс д т 2 и т. д. Я предложил подход, не проверив сначала, что он работает — мои извинения… Я думаю, что вы пытаетесь сделать то, что сделал Ньютон: учитывая, что планеты движутся по эллиптическим орбитам и заметают равные площади за одинаковое время, что закон силы между ними? См. этот документ для одного метода.

Ответы (1)

Обратите внимание, если я понимаю ваш вопрос, но я постараюсь дать ответ. Ускорение пропорционально силе благодаря Ф "=" м а . Итак, если ускорение указывает на центр (фокус эллипса}, то это потому, что сила направлена ​​​​на центр. Сила может (при определенных условиях) быть получена из потенциала Ф "=" ф . Итак, если сила направлена ​​в центр, то связанный с ней потенциал симметричен относительно центра и увеличивается по мере удаления от центра.

Не могли бы вы объяснить второе уравнение в вашем ответе? Боюсь, я не знаю об этом (я только что закончил среднюю школу).
На самом деле, после дифференцирования вектор ускорения можно записать через вектор положения как a=-p²r, где r — вектор положения r=xi+yj. Это означает, что для каждой точки эллипса ускорение фактически указывает на начало координат; правильно ли я это предполагаю?
Потенциалы — это то, о чем узнают, когда узнают о гамильтонианах и прочем. Этот материал довольно полный рот. Если вас это интересует, вы можете попытаться найти какой-нибудь вводный текст по классической механике. Мне нравится твой энтузиазм.
@KaumudiHarikumar: Да, ты прав. Если т время, то вектор ускорения направлен к центру эллипса , а не к одному фокусу. Закон силы в этом случае Ф "=" м а "=" м п 2 р .