Astrofyzika pro fyziky


------------------------------------------------------------------------

5. kapitola o zrychleních


Zrychlení působící na družici LAGEOS -> viz tabulka v PDF

vysvětlivky k tabulce:

oblatness = vliv zploštění Země (3 G M_Z R_Z^2 / r^3 * J_20), tj. totéž jako geopotenciál pro l=2, m=0
geopotential = rozvoj gravitační potenciální energie na jednotku hmoty:

U(\vec r)                          cmplx reprezentace ve sférických harmonických
= - G M/r + delta U                                    VVVV
= - G M/r [ 1 + Suma_l>=1 (R/r)^l Suma_m=-l,...,l U_lm Y_lm(theta, phi) ]
= - G M/r [ 1 + Suma_l>=1 (R/r)^l Suma_m J_lm P_lm(cos theta) cos m (phi-phi_lm) ]
                                              ^^^^                       ^^^^^^
                                      Legendrovy polynomy                 fáze

Co jsou slapy?

ZMĚNY gravitačního pole v prostoru (gradient) => proto tam je závislost 1/r^3

náčrt slapů Měsíce působících na Zemi, odečtení F_ve_středu_Země,
odstředivé zrychlení (v korotující soustavě) a pohyb VŠECH bodů Zeměkoule po STEJNÝCH kružnicích
(tedy nikoli jako odstředivé zrychlení na rotující kouli!)


dynamic solid tide       = slapová změna tvaru Země -> geopotenciálu -> zrychlení na satelit
dynamic oceanic tide     = totéž pro oceány
kinematic solid tide     = deformace Země slapy -> změna polohy měřících stanic
kinematic ocean loading  = slapové přesuny oceánů -> tlak na šelfy kontinentů -> poloha stanic

solar radiation pressure = přímý tlak slunečního záření, včetně stínění Zemí, vlivu polostínu a odrazu

- ne všechna zrychlení jsou skutečná, některá jen "ZDÁNLIVÁ",
  ale projevující se při měření poloh a rychlostí LAGEOSu;
  např. vlivy na polohy stanic, které nejsou započteny jinak

- velikost zrychlení je JINÁ VĚC než výsledný POHYBOVÝ ÚČINEK!
  záleží totiž na směru a tom, zda se během jednoho oběhu zrychlení vystředuje;
  např. na komety působí velký RAKETOVÝ EFEKT kvůli odplyňování z ozářené strany povrchu,
  ale ten před průletem periheliem kometu zpomaluje a po průletu naopak urychluje

------------------------------------------------------------------------

"Zdánlivá" neinerciální zrychlení zjevující se při TRANSFORMACÍCH SOUŘADNIC:

např. omezený problém 3 těles:

x = x' cos nt - y' sin nt
y = x' sin nt + y' cos nt
z = z'

| tyto transformace dosadit sem do pohybových rovnic (a vyřešit ty síny a kosíny):
V

\vec F = m_2 \vec a = m_2 \vec r'' = - G m_0 m_2 / (x^2+y^2+z^2)^{3/2} (x,y,z) - G m_1 m_2 / [(x-a)^2+y^2+z^2] (x-a, y, z)

|
V

odstředivé zrychlení  omega^2 r = v^2/r
Coriolisovo zrychlení  2 \vec omega x \vec v

------------------------------------------------------------------------

Gravitační rezonance -> viz text z přednášky Fyzika malých těles sluneční soustavy

Lineární 1-rozměrná teorie Jarkovského/YORP jevu -> viz anglický text v PDF

------------------------------------------------------------------------