探析中心力场下天体运动的轨迹与轨道能的关系

摘要

天体的运动轨迹是三种圆锥曲线中的一种,环绕天体的轨道能决定了天体以怎样的曲线移动,轨道能为负则为椭圆轨道,轨道能为零则为抛物线,轨道能为正则为双曲线,而轨道能的正负又决定于中心天体质量、环绕天体的速度大小和环绕天体距中心天体的距离。利用中心力场下环绕天体角动量守恒与轨道能守恒可以在高中阶段数学水平下说明天体运动轨迹与轨道能的关系,从而避免了微积分的介入,有利于高中学生对于天体运动圆锥曲线轨迹的理解。