Орбитальные уравнения движения относительно энергии

Рассмотрим уравнения движения тела по орбите вокруг центрального тела. Мы используем инерциальную систему отсчета, начинающуюся в центре масс центрального тела:

(1) г р г т "=" В
(2) г В г т "=" мю р 3 р + А доб.
где р - вектор положения объекта, В это скорость, мю - гравитационный параметр центрального тела и А доб. являются ускорениями, вызванными некоторыми другими источниками (например, тягой двигателей, сопротивлением и т. д.).

Меня интересует указание их относительно удельной орбитальной энергии ϵ . Для этого мне нужно знать г ϵ г т

я знаю это

(3) ϵ "=" В 2 2 мю р
Итак, дифференцирование:
(4) г ϵ г т "=" В г В г т + мю р 2 г р г т

Если умножить уравнение (2) на г р г т , мы получаем:

(5) г р г т г В г т "=" г р г т мю р 3 р + г р г т А доб.

Переставляя его,

(6) В г В г т + г р г т мю р 3 р "=" В А доб.

Я застрял здесь. ϵ является скейлером, как и его производная. Однако оказывается, что левая часть уравнения 6 является векторной формой уравнения 4.

Не могли бы вы помочь мне продолжить? Если бы у меня было вышеперечисленное, то я мог бы сформулировать уравнения движения. Или, если вы уже знаете уравнения движения относительно энергии, это было бы здорово!

В статье Википедии об удельной орбитальной энергии говорится, что г ϵ г т "=" В А доб. но не дает никаких ссылок/шагов.

https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_orbital_energy#Applying_thrust

Ответы (1)

Как правило (независимо от определения V) мы имеем:

г г т ( В В ) "=" г В г т В + В г В г т
г г т В 2 "=" 2 ( В г В г т )
2 В г В г т "=" 2 ( В г В г т )
В г В г т "=" В г В г т

Используя этот результат, начиная с уравнения (4):

г ϵ г т "=" В г В г т + мю р 2 г р г т "=" В г В г т + мю р 3 р г р г т "=" В А доб.
Где последнее равенство следует из уравнения (6).

Вы могли бы быть немного более явным, чтобы улучшить ответ, определив г р / г т "=" В и г В / г т "=" А е Икс т . Было бы также полезно, если бы вы добавили общее определение мощности (т.е. п "=" Ф в ) для такого случая.
@honeste_vivere Теперь я отредактировал ответ, чтобы дать явный результат, который был задан.