Решите , 126.на каких предельных расстояниях от земли могут находиться планеты меркурий (а = 0,387 а.е., е = 0,206) и марс (а =1,524 а. е., е = 0,093)? в скобках даны большая полуось и эксцентриситет орбиты планеты. эксцентриситетом земной орбиты пренебречь.
Пусть Т1 и Т2 - периоды обращения планеты Меркурий и Марс соответственно, а а1 и а2 - большие полуоси орбит планет Меркурий и Марс. Также пусть а - большая полуось земной орбиты.
Используя закон Кеплера, можем записать следующие пропорции:
(Т1)^2 / (Т2)^2 = (а1)^3 / (а2)^3 и
(Т2)^2 / (Т)^2 = (а2)^3 / (а)^3
Из этих двух пропорций можно выразить отношение периода обращения Меркурия к периоду обращения Марса:
(Т1)^2 / (Т2)^2 = (а1)^3 / (а2)^3 = (0,387)^3 / (1,524)^3 = 0,0943
Теперь решим второе уравнение относительно а2:
(Т2)^2 / (Т)^2 = (а2)^3 / (а)^3
(Т2)^2 = (Т)^2 * (а2)^3 / (а)^3
(Т2)^2 = (1 год)^2 * (1,524 а.е.)^3 / (1 а.е.)^3
(Т2)^2 = 2,338
Из первой пропорции можем выразить (Т1)^2:
(Т1)^2 = 0,0943 * (Т2)^2 = 0,0943 * 2,338 = 0,2205
Теперь решим первое уравнение относительно а1:
(Т1)^2 = (а1)^3 / (а2)^3
(а1)^3 = (Т1)^2 * (а2)^3
(а1)^3 = 0,2205 * (0,387 а.е.)^3 / (1,524 а.е.)^3
(а1)^3 = 0,0049
Таким образом, радиусы орбит планет Меркурий и Марс составляют:
а1 = 0,0049^(1/3) = 0,389 а.е.
а2 = 1,524 а.е.
Ответ:
Планета Меркурий может находиться на расстоянии от Земли от 0,389 до 0,387 а.е.
Планета Марс может находиться на расстоянии от Земли от 1,524 до 1 а.е.