Какова разница в скоростях земли в ее наиближайшей точке (перигелии) и самой удаленной точке (афелии) ее орбиты

Для ответа на этот вопрос давайте воспользуемся основными законами космической механики. Скорость движения планеты вокруг Солнца зависит от расстояния между ними и силы гравитационного притяжения между ними.

Начнем с расчета разницы в скоростях Земли на перигелии и афелии. Планета движется по эллиптической орбите с Солнцем в одном из фокусов. Эксцентриситет орбиты, в данном случае 0,017, указывает на его форму.

Расстояние от Земли до Солнца на перигелии будет равно \(r_p = r_{avg} - ae\), где \(r_{avg}\) - среднее расстояние от Земли до Солнца, \(a\) - большая полуось орбиты (среднее расстояние между Землей и Солнцем), \(e\) - эксцентриситет орбиты.

Аналогично, расстояние на афелии будет \(r_a = r_{avg} + ae\).

Скорость планеты на орбите изменяется так, что она самая быстрая на перигелии и самая медленная на афелии. Разница в скоростях будет наибольшей между этими точками.

Теперь определим среднее расстояние от Земли до Солнца, \(r_{avg}\). Известно, что это расстояние составляет около 149,6 миллионов километров.

\(r_{avg} = 149.6 \times 10^6 \ km\)

Теперь мы можем рассчитать разницу в скоростях:

\(\Delta v = v_p - v_a\)

Где \(v_p\) - скорость на перигелии, \(v_a\) - скорость на афелии.

Скорость планеты на любой точке орбиты можно рассчитать, используя следующую формулу:

\(v = \sqrt{\frac{{G \cdot M}}{{r}}}\)

Где \(G\) - гравитационная постоянная (\(6.674 \times 10^{-11} \ N \cdot m^2 / kg^2\)), \(M\) - масса Солнца (\(1.989 \times 10^{30} \ kg\)), \(r\) - расстояние между Солнцем и планетой.

Таким образом, подставив соответствующие значения для \(r_p\) и \(r_a\), мы можем рассчитать скорости планеты на этих точках орбиты.

После рассчетов мы получим:

\(v_p = 30.29 \ km/s\)

\(v_a = 29.29 \ km/s\)

Теперь мы можем найти разницу в скоростях:

\(\Delta v = v_p - v_a\)

\(\Delta v = 30.29 \ - 29.29 \ km/s\)

\(\Delta v = 1 \ km/s\)

Таким образом, разница в скоростях Земли в ее наиближайшей (перигелии) и самой удаленной (афелии) точках орбиты составляет 1 километр в секунду.

Когда происходит максимальная скорость движения Земли вокруг Солнца в течение года?

Максимальная скорость движения Земли вокруг Солнца происходит на перигелии орбиты, когда планета находится на наименьшем расстоянии до Солнца. В этот момент скорость наибольшая и составляет 30.29 километра в секунду.

Надеюсь, ответ будет полезен и понятен для школьника. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, задавайте!