Я хочу сделать одну оговорку. Мы с Вами записали траекторию Луны, не решая дифференциального уравнения. Эмпирически. В действительности, если подставить наши значения $а$, $b$, $n$ в соответсвующие ДУ, мы получим несколько иную траекторию.
А когда мы брали производные, это не было решением ДУ? Каково же тогда исходное уравнение?
Ingus пишет:
Попутно возникает вопрос, как подобрать параметры $а$, $b$, $n$, чтобы полученная решением ДУ геоцентрическая траектория Луны была окружностью.
Геоцентрическая? Мне кажется, у геоцентрической орбиты тут нет шансов. Если из этих параметров нужно сделать окружностью гелиоцентрическую орбиту, то мне кажется, $b$ и $n$ должны быть равны 1.
Ingus пишет:
Векторное уравнение, которое я просил написать, выглядит так:
Если так, то не понятно, где же тут масса Луны? Разве она не нужна нам здесь? Вообще, мне представляется, что по сути нам нужно два других вектора, вектор Земля-Луна и вектор Солнце-Луна. Если мы рассматриваем гелиоцентрическую орбиту Луны, а не системы "Земля-Луна".
И еще. Честно сказать, я до последнего момента верил, что мы сможем обойтись тут без G и масс. Хотя и не понятно, как в таком случае можно оценить влияние Земли и Солнца. Как вы считаете, можно ли это GM как-нибудь вынести за скобки?
Ingus пишет:
Вектор в нашем случае это пара координат. Для того, чтобы их получить нам не придется решать ДУ, потому, что мы уже эмпирическим путем нашли траекторию Луны.
Если с расшифровкой я не ошибся, то по всей вероятности координаты $\overline \rho$ должны быть $(x=a*cos\theta, y=a*sin\theta)$. Для $\overline r - (x=b*n^2*cos(n\theta), y=b*n^2*sin(n\theta$)), а для $\overline a_m$ по всей видимости сумма этих двух, т.е. по сути та самая вторая производная, которую мы брали.
Я хочу сделать одну оговорку. Мы с Вами записали траекторию Луны, не решая дифференциального уравнения. Эмпирически. В действительности, если подставить наши значения $а$, $b$, $n$ в соответсвующие ДУ, мы получим несколько иную траекторию.
Попутно возникает вопрос, как подобрать параметры $а$, $b$, $n$, чтобы полученная решением ДУ геоцентрическая траектория Луны была окружностью.
Векторное уравнение, которое я просил написать, выглядит так:
Вектор в нашем случае это пара координат. Для того, чтобы их получить нам не придется решать ДУ, потому, что мы уже эмпирическим путем нашли траекторию Луны.
Я понимаю, что по сути расстояния a и b мы можем рассматривать как векторы. В новолуние они будут противоположны по направлению, т.е. получится (a-b), a в полнолуние наоборот, оба будут направлены в сторону Солнца, (a+b). В этих точках ускорение будет достигать экстремумов. А в первой и третьей четвертях они будут перпендикулярны, и в этих точках ускорение меняет знак. Я только не знаю, как это записать в виде формул. Практического навыка не хватает.
А почему не Солнце-Луна и Земля-Луна? Мы же хотим оценть влияние Солнца и Земли на Луну?
Честно сказать, не знаю, с какой стороны подойти к этой задаче. Подставить в формулы углы и получить координаты? Но это будет пара координат, а тут, как я понимаю, должно быть минимум две пары, раз векторов два.
Красиво. Но извлечь полезную информацию из этого цветочка достаточно сложно. Эту витую спираль очерчивает конец вектора абсолютного ускорения Луны. Мне бы хотелось увидеть этот вектор в ключевых точках - сизигиях и квадратурах, причем на фоне радиус-векторов Солнце-Земля и Луна-Земля.
Иван Евгеньевич, Вы лучше посоветуйте мне какой-нибудь задачник по углам Эйлера. Это, если я правильно понимаю, как раз касается вычисления точек равноденствия на Марсе.
Так сделайте это шаг! От полярной к сферической. Добавьте пару углов Эйлера. Ничто не развалится. Проекция Лунной геоцентрической орбиты на плоскость орбиты Земли это прецессирующий эллипс, на манер траектории сферического маятника на вращающейся платформе, типа маятника Фуко.
Если бы не Ретик, неизвестно, опубликовался бы Коперник сам... Не сразу, но церковь наложила запрет. Вопреки устоявшемуся мнению, сама книга Коперника «De Revolutionibus Orbium Coelestium» была формально запрещена инквизицией лишь на 4 года, однако подверглась цензуре. В 1616 году она была внесена в римский «Индекс запрещённых книг» с пометкой «до исправления»; перечень цензурных поправок был обнародован в 1620 году. Книга «De revolutionibus» стала первым в истории чисто научным трудом, попавшим в «Индекс»; до неё Ватикан преследовал только религиозные или оккультистские сочинения. До сожжения книги оставался один шаг.
С современной точки зрения, модель Коперника недостаточно радикальна. Все орбиты в ней круговые, движение по ним равномерное, так что для согласования с реальными наблюдениями пришлось сохранить искусственные птолемеевы эпициклы — правда, их стало несколько меньше. Однако теория Коперника не привела к существенному увеличению точности расчёта движения планет: реальное движение планет не является ни круговым, ни равномерным. Наихудшее согласие с наблюдениями модель Коперника давала для планет с большим эксцентриситетом (Меркурий, Марс, Сатурн)
А по поводу геоцентрической модели мира я имею в виду птолемеевскую модель со всеми шаблонами, которые нам от нее достались. Эклиптика, например; или небесный экватор, движение светил по небесной сфере и т.п. вещи; хотя сегодня они низведены с уровня "системы" на уровень "модели", тем не менее в восприятии небесных процессов они играют подчас определяющую роль. Птолемей воспринимал эти вещи буквально, а мы "знаем" что это не так, но отношение наше практически не поменялось. Я бы сказал, образно выражаясь, что в нашем распоряжении имеется глобус, но мы продолжаем использовать карту, потому что это нам удобнее. Кстати, Птолемей не считал точнее Коперника. В самом предисловии Коперник пишет, что вопрос об "исправлении церковного календаря" так и не решен, ни Птолемеем, ни его последователями, и именно эта научная проблема подвигла его к собственным изысканиям. То, что "Альмагест" инкорпорирует в себя несколько тысяч лет астрономических наблюдений, конечно, придает ему огромный вес в плане точности расчетов. Однако, уже Аристарх Самосский (работ которого Коперник, вдимо, не знал) предполагал движение Земли вокруг Солнца, и его календарная математика оказалась в итоге точнее.
Коперника я пролистал "О вращениях небесных сфер...", это интересный труд, но он только положил начало. Надо заметить, что труд этот был полностью признан католической церковью, папа Павел Ш, к которому он обращается в предисловии, был человеком просвещенным и относился к астрономии с пониманием. Жечь Коперника никто не собирался, тем более, что книга вышла в год его смерти. Намного большего интереса, на мой взгляд, заслуживают "Диалоги" Галилея. К этому времени, после еретических отступлений Бруно, ситуация накалилась. Кстати, Бруно сожгли вовсе не за коперниканство, а, скажем так, за нео-языческий пифагореизм. В контексте католичества он был нераскаивающимся (до костра его продеражали лет семь в застенках инквизиции, где требовали одного - вернуться в лоно церкви) еретиком. Он пытался использовать идеи Коперника для пропаганды своих взглядов, чем скорее "навредил" последнему.
Галилею пришлось попотеть больше других, но его "Диалог", я считаю, блестящим примером здравого смысла. Чего стоит одна только история о том, как бросают камень с мачты движущегося корабля.
Вообще говоря, я, вслед за Коперником, Галилеем, Кеплером, считаю астрономию царицей наук. Тот факт, что перподавание астрономии вернули в шклоу, на мой взгляд, очень хороший знак. Единственно, мне кажется, что астрономию нужно преподавать с первого класса как минимум час в неделю, с обязательным наблюдением звездного неба, с изучением всех упомянутых выше трудов и даже биографий.
Полярная система координат двухмерная. В ней, понятное дело, все сойдётся. Стоит сделать шаг к сферической системе, как все тут же разваливается. Я, разумеется, не спорю, что можно найти некоторую плоскость, проекция на которую даст эллипс лунной орбиты, но в реальности этой плоскости не существует.
Насколько движение Солнца по галактической орбите является фактом, никому не известно. Оно с тем же успехом может вращаться вокруг каких-то иных центров, которые в свою очередь могут двигаться по галактическим орбитам. Этот спор я считаю в настоящий исторический момент бесперспективным. Вы, видимо, хотите сказать, что можно было бы с тем же успехом сразу переходить на галактические координаты, и вот с этим я полностью согласен. Тут я бы сделал только одно замечание, по "галактической орбите" движется не Солнце и планеты как некие изолированные космические тела, а вся солнечная система как целое. Это важно. В случае с Луной иерархия иная - она как раз имеет собственное движение в контексте СС.
Мы осваиваем СС именно с целью последующего освоения галактической. Но для этого пока у нас нет ни инструментов, ни моделей, ни даже данных. А вот освоить гелиоцентрику нам вполне по силам.
Про околоземные расчеты я и не спорю, выше я уже говорил об ИСЗ. Геоцентрическая модель однозначно имеет свои преимущества именно как модель. Но как вы совершенно точно выразились, уже для Луны это не прокатывает.
А Вы постройте результирующий вектор в полярных координатах...Как фунцию времени ессно. И все поймете, надеюсь..
Фактом является и движение Солнца по галактической орбите. Что Вы понимаете под геоцентрической моделью мира? Это важно.
В околоземных расчетах нет смыла лезть в гелиоцентрическую систему, и мы с успехом можем использовать геоцентрическую математическую модель, не модель мира, прошу заметить. Для Луны это не прокатывает. А вот для расчета прецессии и нутации земной оси - за милую душу.
Что Вы кстати читали у Коперника? Там ему в предисловии один товарищ удружил - написал, мол гелиоцентрический подход, это просто математический прием для удобства расчетов, видимо, чтоб католическую церковь не провоцировать на разжигание костра.
Так и я Вам скажу, геоцентрический подход, это всего лишь математический прием, упрощающий решение ряда задач и не более.
Еще замечу, что Птолемей считал точнее Коперника... Угадайте почему...
Если оба исходных вектора суть функции времени, то я не понимаю, каким образом результирующий вектор дает эллипс. Чтобы орбита Луны превратилась в эллипс, движением Земли во времени нужно принебречь.
Фактом является движение Земли по солнечной орбите. Этому факту противоречит геоцентрическая модель мира.
Нет. Когда мы брали производные, мы шли снизу вверх… от траектории к силам через ускорения. Решая ДУ, мы идем сверху вниз… от сил к траектории.
Орбита Земли в нашей модели круговая. Подбирая параметры, мы и Луну можем заставить летать по кругу около Земли, в геоцентрической СО.
Да. Нам нужны вектора Солнце-Луна и Земля-Луна. Именно их я и выписал.
Вы размерности то проверяйте иногда! Если в числителе произведение масс, то это уже сила, а не ускорение.
Я хочу сделать одну оговорку. Мы с Вами записали траекторию Луны, не решая дифференциального уравнения. Эмпирически. В действительности, если подставить наши значения $а$, $b$, $n$ в соответсвующие ДУ, мы получим несколько иную траекторию.
А когда мы брали производные, это не было решением ДУ? Каково же тогда исходное уравнение?
Попутно возникает вопрос, как подобрать параметры $а$, $b$, $n$, чтобы полученная решением ДУ геоцентрическая траектория Луны была окружностью.
Геоцентрическая? Мне кажется, у геоцентрической орбиты тут нет шансов. Если из этих параметров нужно сделать окружностью гелиоцентрическую орбиту, то мне кажется, $b$ и $n$ должны быть равны 1.
Векторное уравнение, которое я просил написать, выглядит так:
$\overline a_m=\frac{G M_s}{\rho^3} \overline \rho+\frac{G M_e}{r^3}\overline r$
Сможете его расшифровать?
Расшифоровать.
$\overline a_m$ - надо полагать, искомое укорение. $M_s$ - масса Солнца. $M_e$ - масса Земли. $\overline \rho$ - радиус-вектор Солнце-Земля, $\overline r$ - радиус-вектор Земля-Луна. Так?
Но разве в числителе не должно стоять произведение масс?
$\overline a_m=\frac{G M_s M_m}{\rho^3} \overline \rho+\frac{G M_e M_m}{r^3}\overline r$
Если так, то не понятно, где же тут масса Луны? Разве она не нужна нам здесь? Вообще, мне представляется, что по сути нам нужно два других вектора, вектор Земля-Луна и вектор Солнце-Луна. Если мы рассматриваем гелиоцентрическую орбиту Луны, а не системы "Земля-Луна".
И еще. Честно сказать, я до последнего момента верил, что мы сможем обойтись тут без G и масс. Хотя и не понятно, как в таком случае можно оценить влияние Земли и Солнца. Как вы считаете, можно ли это GM как-нибудь вынести за скобки?
Вектор в нашем случае это пара координат. Для того, чтобы их получить нам не придется решать ДУ, потому, что мы уже эмпирическим путем нашли траекторию Луны.
Распишете тройку векторов $\overline a_m, \overline \rho, \overline r$ в координатах?
Если с расшифровкой я не ошибся, то по всей вероятности координаты $\overline \rho$ должны быть $(x=a*cos\theta, y=a*sin\theta)$. Для $\overline r - (x=b*n^2*cos(n\theta), y=b*n^2*sin(n\theta$)), а для $\overline a_m$ по всей видимости сумма этих двух, т.е. по сути та самая вторая производная, которую мы брали.
Я хочу сделать одну оговорку. Мы с Вами записали траекторию Луны, не решая дифференциального уравнения. Эмпирически. В действительности, если подставить наши значения $а$, $b$, $n$ в соответсвующие ДУ, мы получим несколько иную траекторию.
Попутно возникает вопрос, как подобрать параметры $а$, $b$, $n$, чтобы полученная решением ДУ геоцентрическая траектория Луны была окружностью.
Векторное уравнение, которое я просил написать, выглядит так:
$\overline a_m=\frac{G M_s}{\rho^3} \overline \rho+\frac{G M_e}{r^3}\overline r$
Сможете его расшифровать?
Вектор в нашем случае это пара координат. Для того, чтобы их получить нам не придется решать ДУ, потому, что мы уже эмпирическим путем нашли траекторию Луны.
Распишете тройку векторов $\overline a_m, \overline \rho, \overline r$ в координатах?
Я понимаю, что по сути расстояния a и b мы можем рассматривать как векторы. В новолуние они будут противоположны по направлению, т.е. получится (a-b), a в полнолуние наоборот, оба будут направлены в сторону Солнца, (a+b). В этих точках ускорение будет достигать экстремумов. А в первой и третьей четвертях они будут перпендикулярны, и в этих точках ускорение меняет знак. Я только не знаю, как это записать в виде формул. Практического навыка не хватает.
Я придумал подсказку... Запишите закон всемирного тяготения в векторном виде...
Вы правы, это опечатка, а на самом деле это : Солнце-Луна и Земля-Луна.
Вы ждете подсказку? Сами не хотите придумать способ?
А почему не Солнце-Луна и Земля-Луна? Мы же хотим оценть влияние Солнца и Земли на Луну?
Честно сказать, не знаю, с какой стороны подойти к этой задаче. Подставить в формулы углы и получить координаты? Но это будет пара координат, а тут, как я понимаю, должно быть минимум две пары, раз векторов два.
Красиво. Но извлечь полезную информацию из этого цветочка достаточно сложно. Эту витую спираль очерчивает конец вектора абсолютного ускорения Луны. Мне бы хотелось увидеть этот вектор в ключевых точках - сизигиях и квадратурах, причем на фоне радиус-векторов Солнце-Земля и Луна-Земля.
А в итоге что мы должны получить, график? У меня получился такой:
Нужно освоить параметрическое представление функции. По одной оси $\ddot x(t)$ по другой $\ddot y(t)$
Посмотрите в моих статьях на этом сайте, может там что-то полезное найдте по углам.
Мне удалось построить график скорости в Матлабе. Прошу, помогите с практическими указаниями, как дальше действовать в отношении ускорения.
Иван Евгеньевич, Вы лучше посоветуйте мне какой-нибудь задачник по углам Эйлера. Это, если я правильно понимаю, как раз касается вычисления точек равноденствия на Марсе.
Вот, побалуйтесь Вольфрамом, если интересно. Это наша с Вами скорость Луны.
Так сделайте это шаг! От полярной к сферической. Добавьте пару углов Эйлера. Ничто не развалится. Проекция Лунной геоцентрической орбиты на плоскость орбиты Земли это прецессирующий эллипс, на манер траектории сферического маятника на вращающейся платформе, типа маятника Фуко.
Если бы не Ретик, неизвестно, опубликовался бы Коперник сам... Не сразу, но церковь наложила запрет. Вопреки устоявшемуся мнению, сама книга Коперника «De Revolutionibus Orbium Coelestium» была формально запрещена инквизицией лишь на 4 года, однако подверглась цензуре. В 1616 году она была внесена в римский «Индекс запрещённых книг» с пометкой «до исправления»; перечень цензурных поправок был обнародован в 1620 году. Книга «De revolutionibus» стала первым в истории чисто научным трудом, попавшим в «Индекс»; до неё Ватикан преследовал только религиозные или оккультистские сочинения. До сожжения книги оставался один шаг.
С современной точки зрения, модель Коперника недостаточно радикальна. Все орбиты в ней круговые, движение по ним равномерное, так что для согласования с реальными наблюдениями пришлось сохранить искусственные птолемеевы эпициклы — правда, их стало несколько меньше. Однако теория Коперника не привела к существенному увеличению точности расчёта движения планет: реальное движение планет не является ни круговым, ни равномерным. Наихудшее согласие с наблюдениями модель Коперника давала для планет с большим эксцентриситетом (Меркурий, Марс, Сатурн)
А по поводу геоцентрической модели мира я имею в виду птолемеевскую модель со всеми шаблонами, которые нам от нее достались. Эклиптика, например; или небесный экватор, движение светил по небесной сфере и т.п. вещи; хотя сегодня они низведены с уровня "системы" на уровень "модели", тем не менее в восприятии небесных процессов они играют подчас определяющую роль. Птолемей воспринимал эти вещи буквально, а мы "знаем" что это не так, но отношение наше практически не поменялось. Я бы сказал, образно выражаясь, что в нашем распоряжении имеется глобус, но мы продолжаем использовать карту, потому что это нам удобнее. Кстати, Птолемей не считал точнее Коперника. В самом предисловии Коперник пишет, что вопрос об "исправлении церковного календаря" так и не решен, ни Птолемеем, ни его последователями, и именно эта научная проблема подвигла его к собственным изысканиям. То, что "Альмагест" инкорпорирует в себя несколько тысяч лет астрономических наблюдений, конечно, придает ему огромный вес в плане точности расчетов. Однако, уже Аристарх Самосский (работ которого Коперник, вдимо, не знал) предполагал движение Земли вокруг Солнца, и его календарная математика оказалась в итоге точнее.
Коперника я пролистал "О вращениях небесных сфер...", это интересный труд, но он только положил начало. Надо заметить, что труд этот был полностью признан католической церковью, папа Павел Ш, к которому он обращается в предисловии, был человеком просвещенным и относился к астрономии с пониманием. Жечь Коперника никто не собирался, тем более, что книга вышла в год его смерти. Намного большего интереса, на мой взгляд, заслуживают "Диалоги" Галилея. К этому времени, после еретических отступлений Бруно, ситуация накалилась. Кстати, Бруно сожгли вовсе не за коперниканство, а, скажем так, за нео-языческий пифагореизм. В контексте католичества он был нераскаивающимся (до костра его продеражали лет семь в застенках инквизиции, где требовали одного - вернуться в лоно церкви) еретиком. Он пытался использовать идеи Коперника для пропаганды своих взглядов, чем скорее "навредил" последнему.
Галилею пришлось попотеть больше других, но его "Диалог", я считаю, блестящим примером здравого смысла. Чего стоит одна только история о том, как бросают камень с мачты движущегося корабля.
Вообще говоря, я, вслед за Коперником, Галилеем, Кеплером, считаю астрономию царицей наук. Тот факт, что перподавание астрономии вернули в шклоу, на мой взгляд, очень хороший знак. Единственно, мне кажется, что астрономию нужно преподавать с первого класса как минимум час в неделю, с обязательным наблюдением звездного неба, с изучением всех упомянутых выше трудов и даже биографий.
Полярная система координат двухмерная. В ней, понятное дело, все сойдётся. Стоит сделать шаг к сферической системе, как все тут же разваливается. Я, разумеется, не спорю, что можно найти некоторую плоскость, проекция на которую даст эллипс лунной орбиты, но в реальности этой плоскости не существует.
Насколько движение Солнца по галактической орбите является фактом, никому не известно. Оно с тем же успехом может вращаться вокруг каких-то иных центров, которые в свою очередь могут двигаться по галактическим орбитам. Этот спор я считаю в настоящий исторический момент бесперспективным. Вы, видимо, хотите сказать, что можно было бы с тем же успехом сразу переходить на галактические координаты, и вот с этим я полностью согласен. Тут я бы сделал только одно замечание, по "галактической орбите" движется не Солнце и планеты как некие изолированные космические тела, а вся солнечная система как целое. Это важно. В случае с Луной иерархия иная - она как раз имеет собственное движение в контексте СС.
Мы осваиваем СС именно с целью последующего освоения галактической. Но для этого пока у нас нет ни инструментов, ни моделей, ни даже данных. А вот освоить гелиоцентрику нам вполне по силам.
Про околоземные расчеты я и не спорю, выше я уже говорил об ИСЗ. Геоцентрическая модель однозначно имеет свои преимущества именно как модель. Но как вы совершенно точно выразились, уже для Луны это не прокатывает.
Ну конечно!
$\ddot x = bn^{2}\omega ^{2}cos(n\omega t)-a\omega ^{2}cos(\omega t)$
вторая строчка не правильно
А Вы постройте результирующий вектор в полярных координатах...Как фунцию времени ессно. И все поймете, надеюсь..
Фактом является и движение Солнца по галактической орбите. Что Вы понимаете под геоцентрической моделью мира? Это важно.
В околоземных расчетах нет смыла лезть в гелиоцентрическую систему, и мы с успехом можем использовать геоцентрическую математическую модель, не модель мира, прошу заметить. Для Луны это не прокатывает. А вот для расчета прецессии и нутации земной оси - за милую душу.
Что Вы кстати читали у Коперника? Там ему в предисловии один товарищ удружил - написал, мол гелиоцентрический подход, это просто математический прием для удобства расчетов, видимо, чтоб католическую церковь не провоцировать на разжигание костра.
Так и я Вам скажу, геоцентрический подход, это всего лишь математический прием, упрощающий решение ряда задач и не более.
Еще замечу, что Птолемей считал точнее Коперника... Угадайте почему...
Если оба исходных вектора суть функции времени, то я не понимаю, каким образом результирующий вектор дает эллипс. Чтобы орбита Луны превратилась в эллипс, движением Земли во времени нужно принебречь.
Фактом является движение Земли по солнечной орбите. Этому факту противоречит геоцентрическая модель мира.
Если я правильно понимаю смысл задачи,
в новолуние $n\theta = n\omega t = 0^{\circ}$
в первой четверти $n\theta = n\omega t = 90^{\circ}$
в полнолуние $n\theta = n\omega t = 180^{\circ}$
в третьей четверти $n\theta = n\omega t = 270^{\circ}$
Угол $\theta= \omega t$ в первой четверти будет равен $90^{\circ}/n$ и т.д.