Поэтому интеграл площадей (3.2.20) определяет спяль между аргументом широты и временем /. Интегрируя это уравнениен случае эллиптического движения и учитывая (3.2.2Г>) и параметрическоеуравнение эллипса g---«cos (E—e), ti = ^sin£. получимуравнение КеплераE — esitiE = Y ца~,/*(/ — t), (3.2.27)где E — эксцентрическая аномалия. ПолагаемП =* W ûr*/*. M ’unit — t). (3.2.28)Определение 2.5. Величины n и ЛІ соответственно называютсясредним движением точки Afs и средней аномалией.Термин «среднее» движение точки М2 вытекает из того, чтоесли время одного полного оборота точки ЛЬ. то его средняяскорость движения равна/г1= 2л/7'3. (3.2.29)ОтсюдаТг=2па>‘Чц или Т2Ч а г - (2п/ц)*. (3.2.30)Ввиду полного равноправия точек Af, и ЛЬ все и ложен и оесправедливо для движения точки ЛЬ относительно точки .Vf*.Гак, обозначая через время одного полного оборота точки Vf,пп орбите и через а< — большую полуось ее орбиты, получим77/«,*~(2п/р)*. (3.2.31)Пз сопоставления выражений (3.2.30) и (3.2.31) следуетT p е т и и з а к о н Кеплера. Квадраты времен одного полногооборота ючек Л/, и Л/, пропорциональны кубам большихполуосей их орбит, т. е.Tffîf^afja*. (3.2.32)Пусть теперь рассматриваемые материальные точки О, и Огдвижутся под действием притяжения лишь массы ЛІ по своим•>.ілиптіічоским орбитам вокруг третьей точки О . Допускается,что массы М, и М2 не влияют друг на друга. Тогда мь имеемдело одновременно е двумя задачами двух тел. Это позволяетлучить, исходя нз (3.2.31) и (3.2.32), соотношениеI ‘(.Л Ь Af,)jI (А Ь + Af,) —а.3/аи i которого вытекаетТретий (обобщенный) закон Кеплера. В невозмущеиномэллиптическом движении двух материальных ,< чекпроизведения квадрата периодов обращения на суммы цент-;• льнон и движущейся точек относятся как кубы больших полуосейорбит.В заключение раздела введем лаигранжевы элементы кеплеровскойорбиты. Д ля случая малых эксцентриситетов е и малыхнаклонов і вместо кеилеровских элементов е, ш, i, i> Л агранж95
ввел переменные /, к , s. q посредством замены j=ecas и, k= e sin и, s •- t}? i sin û, q --- ty i cos £>.11pn этом вместе с оставшимися ксплеровскими элементами(3.2.1) будем иметь следующий набор элементов Л агранжа:/, 5. q, k. (3.2.33)3. Проблема Л агранж а—Л апласаоб устойчивости движения Солнечной системыПрименительно к системе 6\ рассмотрим следующий вопрос:существуй г ли положительные постоянные чиела с н С, зависящиеот начальных условий (3.1.3) движеиия и масс M,. .'f . . . ..... Мп точек О, системы О» и удовлетворяющие неравенствамс ^ г « ( / ) < С (3.3.1)для любого будущего момента времени IœR . Здесь Гц— взаимныерасстояния между точками О. и 0} (iV=/= 1, 2..........п).Сформулированный вопрос выражает суть проблемы Л агранжа-Лапласа об устойчивости Солнечной системы механическойсистемы 0п материальных т< іек, которая предполагаетсяизолированной от всей остальной Вселенной [ Î, 68, 71].Отметим, что проблема Л агранж а—Лапласа об устойчивостиСолнечной системы в небесной механике сформулированаприменительно к планетному варианту задачи я тел. Под планетнымвариантом задачи п тел понимают задачу об исследованиидвижений механической системы (обозначим ее (.'„) материальныхточек, среди которых одна имеет массу, намного большую.чем массы всех остальных тел этой системы. Предполагается,что тела малой массы относительно массивного гола совершаютдвижения по орбитам, близким к невозмущеппым кеплеровским(эллиптическим орбитам). Массивное тело называютцентральным, тела малой м ассы — планетами, а саму систему— планетной. Такая модель Солнечной системы упрощает задачу,поіноляя ввести малый параметр (отношение массы однойиз планет к массе центрального тела) и применить методы теорииві •мущений и качественной геории дифференциальных уравнений[ 108. 117].В дальнейшем изложении настоящего раздела рассматриваетсятолько планетный вариант задачи п тел. Пусть величины2н/Т, (i-2. 3......... п), где Т, — период обращения’ тела ЛЬ относительноцентрального тела Л/, при невозмущенном движении,представляют собой средние движения планет ЛҺ.Определенно 3.1. Еслн периоды Т, и Т} обращения двухпланет Ot и О, вокруг центрального тела хотя бы для одного наборане равных нулю целых положительных чисел k , и к, удовлетворяютравенствук,Т{+к,Т>=0. (3.3.2)то невозмущенные средние движения планет п, ипопарно рационально соизмеримыми.96называются
- Page 1 and 2: ■№, g, q) (W7(a, g, q)) мож
- Page 3 and 4: Предложение 2.7. Нел
- Page 5 and 6: быть tu- может. П олу
- Page 7 and 8: 11 n e i.'i о ж е н и е S.5.
- Page 9 and 10: 4 Почти периодическ
- Page 11 and 12: иитекаст, что для в
- Page 13 and 14: донателыюсть сходи
- Page 15 and 16: Вычислим среднее а
- Page 17 and 18: Используя это пред
- Page 19 and 20: отвеі -вч’ющая eft п
- Page 21 and 22: ния f(t. р), т. e. {тя—t*}
- Page 23 and 24: мостью на каждом ко
- Page 25 and 26: f(t)^C(R„ R„) » чисел / >
- Page 27 and 28: Определение 6.7. Дей
- Page 29: Обозначим/(/? ,) f(Rl) = {
- Page 35 and 36: g ( / * - / ) ] < « . Тогда
- Page 37 and 38: ложительных, сходя
- Page 39 and 40: Тогда движение мех
- Page 41 and 42: времени І функции /
- Page 43 and 44: Напишем тож дествоU
- Page 45 and 46: ОтсюдаMiM, [(«, — Uj)* -4
- Page 47 and 48: ставляет уравнение
- Page 49 and 50: iРис. 3.1. Декартова с
- Page 51: Рис. з.З. Кемеровски
- Page 55 and 56: нне каждой планеты
- Page 57 and 58: Трудности суммиров
- Page 59 and 60: Доказательство это
- Page 61 and 62: канонических перем
- Page 63 and 64: вооть явление прин
- Page 65 and 66: где «/ — вектор, хар
- Page 67 and 68: Следовательно, каж
- Page 69 and 70: Введем /n-мерные пос
- Page 71 and 72: Q({) устойчива Л. Отс
- Page 73 and 74: Доказательство. Пу
- Page 75 and 76: Рассмотрим множест
- Page 77 and 78: Уравнение (3.5.27) име
- Page 79 and 80: (3.5.28) получим, что lim
- Page 81 and 82: — {.vc R, : s>up|lg(/-fs, q) —
- Page 83 and 84: для любого множест
- Page 85 and 86: суждения относител
- Page 87 and 88: шествует такая a -по
- Page 89 and 90: 8. Физическая интер
- Page 91 and 92: тичсской энергии, к
- Page 93 and 94: удаления Луны от Зе
- Page 95 and 96: Из соотношении (4.1.7)
- Page 97 and 98: Подставим выражени
- Page 99 and 100: функции Солнечной
- Page 101 and 102: вую функцию U (4.2.1) м
- Page 103 and 104:
Из соотношений (4.2.21
- Page 105 and 106:
женне силовой функ
- Page 107 and 108:
У /У ІУ J f ЛРис. 1.2. Из
- Page 109 and 110:
но-ііерищ,нческнх ф
- Page 111 and 112:
Запишем основные у
- Page 113 and 114:
чем от нуля, то сист
- Page 115 and 116:
нечной системы уст
- Page 117 and 118:
Следовательно, изо
- Page 119 and 120:
В число компонент (4
- Page 121 and 122:
. . . .V, и их непрерыв
- Page 123 and 124:
B lim ^ 3 t 4 - (A - C ) lifii 1 f
- Page 125 and 126:
удовлетворяют нера
- Page 127 and 128:
5. Периодические ва
- Page 129 and 130:
Напомним, что множе
- Page 131 and 132:
Пусть иверциальная
- Page 133 and 134:
стемы должна перех
- Page 135 and 136:
Рассмотрим в абсол
- Page 137 and 138:
Заметим,чтоК \х --- lim
- Page 139 and 140:
Рассмотрим модель
- Page 141 and 142:
каждое им тел Vf при