Problema dels dos cossos: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
afegeixo ref |
Cap resum de modificació |
||
Línia 16:
on <math>\mathbf{F}_{12}</math> és la força que experimenta la massa 1 a causa de la seva interacció amb la massa 2, i <math>\mathbf{F}_{21}</math> és la força que experimenta la massa 2 a causa de la seva interacció amb la massa 1.
La suma de les dues equacions produeix una equació que descriu el moviment del [[centre de masses]] ([[baricentre]]) del sistema.<ref
<!-- La nostra missió{{CC|data=pàgina d'usuari}} és determinar les trajectòries <math>\mathbf{x}_{1}(t)</math> i <math>\mathbf{x}_{2}(t)</math> en tot moment <math>t</math>, donades les posicions inicials <math>\mathbf{x}_{1}(t = 0)</math> i <math>\mathbf{x}_{2}(t = 0)</math> i les velocitats inicials <math>\mathbf{v}_{1}(t = 0)</math> i <math>\mathbf{v}_{2}(t = 0)</math> (12 constants en total).
Un truc important per resoldre el problema de dos cossos és sumar i restar aquestes dues equacions que descompon el problema en dos problemes. La suma produeix una equació que descriu el moviment del centre de masses, i la resta dóna una equació que descriu com varia amb el temps el vector de posició entre les dues masses. La combinació de les solucions a aquests dos problemes d'un cos s'obtenen les solucions de les trajectòries <math>\mathbf{x}_{1}(t)</math> i <math>\mathbf{x}_{2}(t)</math>. -->
== Moviment de les dues masses ==
=== Moviment del
La suma de les dues equacions (1) i (2) produeix:<ref name=Taylor />
:<math>
m_{1}\ddot{\mathbf{x}}_1 + m_2 \ddot{\mathbf{x}}_2 = (m_1 + m_2)\ddot{\mathbf{R}} = \mathbf{F}_{12} + \mathbf{F}_{21} = 0
Línia 40:
</math>
mostra com la velocitat '''V''' = ''d'''''R'''/''dt'' del centre de masses és constant, d'on s'extreu que la [[quantitat de moviment]] ''m''<sub>1</sub> '''v'''<sub>1</sub> + ''m''<sub>2</sub> '''v'''<sub>2</sub> també
=== Moviment del vector de desplaçament (segon problema d'un cos) ===
Restant l'equació (2) de l'equació (1), s'obté:<ref name=Taylor />
▲== Moviment del vector de desplaçament (segon problema d'un cos) {{CC|data=pàgina d'usuari}}==
:<math>▼
\ddot\mathbf{x}_{1} - \ddot\mathbf{x}_{2} =
\left( \frac{\mathbf{F}_{12}}{m_{1}} - \frac{\mathbf{F}_{21}}{m_{2}} \right) =
\left(\frac{1}{m_{1}} + \frac{1}{m_{2}} \right)\mathbf{F}_{12}
</math>
on s'ha emprat <math>\mathbf{F}_{12}= - \mathbf{F}_{21}</math> segons la [[Lleis de Newton|Tercera llei de Newton]].
<math> \mathbf{r} \equiv \mathbf{x}_{1} - \mathbf{x}_{2} </math>▼
El vector de [[posició]] relativa entre les dues masses, <math> \mathbf{r}</math>, és
▲:<math>
\mu \ddot\mathbf{r} = \mathbf{F}(\mathbf{r})▼
▲:<math> \mathbf{r} \equiv \mathbf{x}_{1} - \mathbf{x}_{2} </math>
on <math>\mu</math> és la '''[[massa reduïda]]''' ▼
L'equació pot reescriure's com:
▲:<math>\mu = \ddot\mathbf{r} = \mathbf{F}(\mathbf{r})</math>
:<math>
Linha 70 ⟶ 66:
</math>
=== Moviment de les dues masses ===
Les equacions d'<math>\mathbf{R}</math> i <math>\mathbf{r}</math> permeten obtenir finalment les equacions de moviment de cada un dels dos cossos del sistema:<ref name=Taylor />
:<math>
\mathbf{x}_{1}(t) =
\mathbf{
</math>
:<math>
\mathbf{x}_{2}(t) =
\mathbf{
</math>
Ambdues equacions es verifiquen de forma senzilla mitjançant la substitució en elles d'<math>\mathbf{R}</math> i <math>\mathbf{r}</math>.
==Propietats del moviment {{CC|data=pàgina d'usuari}}==
{{inacabat|Houjou}}
===El moviment de dos cossos és pla===
El moviment de dos cossos sempre està en un pla. Definim la [[quantitat de moviment]] <math>\mathbf{p}= \mu \dot \mathbf{r}</math> i el [[moment angular]]
Linha 203 ⟶ 202:
θ rep el nom d'[[anomalia veritable]] normalment es representa per V és l'angle que forma el radi vector amb el [[periastre]] i es relaciona fàcilment amb l'[[anomalia excèntrica]] E.
* Si 0 < i <1 l'òrbita és una [[el·lipse]]
* Si i> 1 l'òrbita és una [[hipèrbola]]
* Si i = 1 l'òrbita és una [[paràbola]]
Linha 219 ⟶ 218:
* [[Lleis de Kepler]]
* [[Gravitació]]
* [[Problema dels tres cossos]]
== Referències ==
{{referències}}
<!--
[[Categoria:Mecànica celeste]]
|