IOAA 2015, Теория, кратки задачи, български — Задача 5
КЪСИ ЗАДАЧИ
Внимание: Бележка към темата
Официалното решение на задача 12 е за кинетична енергия 1 GeV, докато българското условие задава пълна енергия 1 GeV. Решението е запазено с това изрично несъответствие.
Условие
Наблюдател се опитва да намери приблизително стойността на ексцентрицитета на орбитата на изкуствен спътник. Когато спътникът е близо до своя апогей, за наблюдателя той се премества на ъглово разстояние за много кратък интервал от време. Когато радиус векторът, свързващ спътника и центъра на Земята е перпендикулярен на голяма ос на орбитата му (т.е. истинската аномалия е равна на ) за същия интервал от време спътникът изминава ъглово разстояние . Приемете, че наблюдателят се намира в центъра на Земята. Пресметнете приблизителната стойност на ексцентрицитета на орбитата на спътника.
Решение
Answer and Marking Scheme:
1 Identify expression for .
[30]
We know that . Hence

2 Estimate area of sectors using area of triangles.
[20]
Estimate the area of swept out sectors as the area of sectors of circles
3 Use Kepler’s second law to find a relation between the ratio and the eccentricity .
[30]
Use Kepler’s second law to obtain that
Thus,
4 Obtain an estimate value of the eccentricity.
[20]
Thus, the eccentricity is
Теми и трудност
Трудност: неоценена.
Небесна механика · Орбитални елементи · Орбитално движение
Оригинал в Архива: Short_problem_Final_BG.pdf · официални решения: Short Problem Solution-Marking Scheme 30.07.pdf · допълнителни данни: Short_Problem_Solution.docx