Можно ли смоделировать орбиту планеты вокруг звезды? [закрыто]

Скажем, я знаю все параметры, такие как плотность, размер, скорость вращения планеты, могу ли я предсказать ее орбиту вокруг звезды, если я также знаю ее параметры? Я хочу разработать простую модель солнечной системы в качестве практики программирования.

Скажем, у меня есть 2D-плоскость с солнцем в начале координат и где-то планетой с известными характеристиками. Что мне нужно знать, чтобы хоть как-то точно изобразить его движение? Можно ли вывести орбиту планеты таким образом, скажем, с помощью формулы? Если я могу предположить, что на планету влияет только ее звезда, а не другие планеты.

В частности, для построения графика движения, как это поможет? Чтобы привести произвольный пример, скажем, у меня есть солнце размером Икс с плотностью у , и планета размером ж и плотность г . Солнце в 0,0, планета в какой-то другой точке. У меня есть начальное положение планеты, но как насчет ее следующего положения после того, как на нее подействовали все силы?

Ответы (1)

Это известно как задача двух тел моделирования взаимодействия двух тел. Точнее, она называется проблемой Кеплера , так как объекты взаимодействуют через силу обратного квадрата — гравитацию.

Если мы определим некоторый параметр ты как

(1) ты 1 р
где р радиус орбиты под некоторым углом θ , то, используя уравнения Эйлера-Лагранжа, мы в конечном итоге приходим к
(2) ты "=" г М м л 2 ( 1 + е потому что ( θ θ 0 ) )
где М - масса большего тела, м - масса меньшего тела, л - орбитальный угловой момент и е является эксцентриситет. Если известны первые три параметра, то е можно вычислить из полной энергии орбиты.

Вам не нужно знать плотность, размер или вращение любого тела, чтобы смоделировать орбиту, если вы знаете параметры, указанные выше.