Задача без названия
p_96d5191c9fed5a81
- 2 Астронавты прибыли на поверхность обитаемой планеты. Наблюдая звездное небо, они обнаружили естественный спутник этой планеты, а также еще одну планету, расположенную ближе к центральной звезде. Синодические периоды спутника и планеты совпадали, а сидерический период планеты был вдвое меньше сидерического периода спутника. Во сколько раз внутренняя планета располагалась ближе к звезде, чем планета, с которой велись наблюдения? Все орбиты в системе круговые и лежат в одной плоскости.
Решение
Показать решение
- Период обращения внутренней планеты вокруг центральной звезды (ее сидерический период) меньше периода обращения той планеты, куда прибыли путешественники, . Период обращения спутника вокруг планеты (сидерический период спутника) также меньше, нежели , иначе спутник потерял бы гравитационную связь с планетой и перешел бы на орбиту вокруг центральной звезды. Величины синодических периодов внутренней планеты и спутника выражаются одинаковыми соотношениями:
Знак "—" берется, если вращение внутренней планеты (спутника) вокруг звезды (планеты) происходит в ту же сторону, что и вращение обитаемой планеты вокруг звезды, а знак "+" в противоположном случае. Если бы все три тела обращались по своим орбитам в одну и ту же сторону, то равенство сидерических периодов означали бы равенство синодических периодов и наоборот. Астронавты же зарегистрировали равенство синодических периодов и , при том, что сидерический период спутника превосходил сидерический период планеты ровно вдвое. Такое могло быть только в том случае, если спутник обращался вокруг планеты в направлении, противоположном направлению вращения обеих планет вокруг звезды. В итоге, мы имеем:
Учитывая, что и , получаем:
Искомое отношение радиусов орбит получается из III закона Кеплера: