Влияет ли изменение скорости вращения чего-либо вокруг собственной оси (об/мин) на его орбиту?

Например: если бы скорость вращения спутника на орбите вокруг Земли увеличилась с 60 об/мин до 600 об/мин, повлияет ли это на его орбиту?

Другой пример: если бы скорость вращения Земли увеличилась, так что день длился всего 1 час, изменилась бы ее орбита вокруг Солнца?

Кроме того, имеет ли значение, откуда ему передается вращательная энергия? (энергия извне vs изнутри объекта)

Ответы (3)

Кратко «нет», по крайней мере, если объекты не настолько плотные, массивные или быстро вращающиеся, или если вы измеряете орбиту с такой чрезвычайной точностью, что общая теория относительности становится важным фактором. Центр масс спутника (или Земли) движется по эллиптической или круговой орбите независимо от того, как остальная часть спутника (или планеты) вращается вокруг центра.

Конечно, некоторые внешние силы могут влиять как на вращение объекта, так и на его орбиту — это будет делать все, что создает результирующую силу не через центр масс.

Плотность атмосферы также играет роль для крупных объектов, когда в верхних частях плотность значительно ниже, чем в нижних. Представьте себе что-то вроде большого водяного колеса — достаточно быстрое вращение может создать движение.
Как быстро должен вращаться объект, чтобы общая теория относительности стала важным фактором?
@неопределенный. По сути, достаточно быстро, чтобы что-то двигалось с приличной долей скорости света.
Точность, с которой мы можем наблюдать за вещами, позволяет вам сказать «нет». Но длинный ответ — да, верно?
... независимо от доли скорости света.
Я бы хотел, чтобы что-то вращалось так быстро. Спасибо, Стив
@ Мазура, да. Есть и множество других мелких эффектов. Например, в других местах говорят о приливных эффектах, и в некоторых случаях также могут применяться такие вещи, как сопротивление и световое давление.

Если в вопросе неявно упоминается сохранение углового момента, то, как это часто бывает, «это зависит». Источник изменения вращения не может строго исходить из «энергии внутри спутника». Спутник может заставить свою внешнюю часть вращаться быстрее с помощью внутреннего гироскопа, вращающегося в противоположном направлении. Этот случай никак не повлияет на его орбитальный угловой момент.

Однако спутник может использовать ракеты для выброса массы, чтобы увеличить скорость своего вращения. В данном случае это зависит от того, какой импульс ракеты сообщают спутнику. Их можно настроить так, чтобы общий орбитальный угловой момент оставался таким, какой он был, или они могут просто срабатывать таким образом, чтобы сохранить линейный импульс спутника, и это повлияет на орбитальный угловой момент.

Внешние силы будут действовать как ракеты: «как положено». Инопланетянин, просто шлепнув расширенную солнечную панель, увеличил бы угловой момент вокруг центра масс спутника, а также увеличил бы линейный импульс, что изменило бы орбиту. Пара инопланетян, расположенных на противоположных сторонах, могла бы заставить его вращаться больше, не изменяя линейный импульс.

Это лучший ответ, поскольку он показывает, какими реалистичными способами спутник может и не может изменять свой угловой момент, и как эти механизмы могут влиять на орбиту.

В большинстве случаев да. Вращение спутника не сразу изменит его орбиту, но приливные силы будут медленно переносить энергию со спутника на его орбиту до тех пор, пока он не станет приливно-приливным .

Я говорю «в большинстве случаев», потому что не уверен, что произойдет, если спутник, уже захваченный приливом, будет вращаться вокруг нормали своего основного спутника.
Если он вращается вокруг нормали, то через четверть оборота этого не произойдет (потому что вместо этого он будет вращаться вокруг оси вперед/назад).
+1Сначала я не хотел верить, что это правильно, но для неуклюжего спутника и неуклюжей Земли я полагаю, что это так! Для небольшого искусственного спутника потребовалось бы очень много времени, и, вероятно, дифференциальное сопротивление с двух сторон вращающегося спутника могло бы маскировать этот эффект.
Влияет ли изменение скорости вращения чего-либо вокруг собственной оси (об/мин) на его орбиту?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v