menu 5 Slnečná sústava
Erasmus+: Kĺúčová akcia 2, Strategické partnerstvá v školskom vzdelávaní

Úloha 2: Rýchlosti planétok

Úloha: Planétka s označením (5000) IAU sa nachádza vo vzdialenosti 2,54 au od Slnka. Predpokladaj kruhovú obežnú trajektóriu. Aká je jej obežná doba v sekundách?

Riešenie: Za predpokladu kruhovej obežnej trajektórie platí, že hlavná polos sa rovná a = 2,54 au. Vyjdeme z tretieho Keplerovho zákona (zákona dôb), kde pre objekty obiehajúce okolo Slnka platí:

Dosadením zistíme T = 4,05 roka = 1,28 ∙ 108 s.

Výslednú dobu obehu získame tak, že hodnotu hlavnej polosi v astronomických jednotkách umocníme na tretiu (a3 = a ∙ a ∙ a) a nájdeme druhú odmocninu výsledku (√).

Úloha: Odhadni rýchlosť planétky na obežnej trajektórii okolo Slnka za predpokladu, že trajektória planétky okolo Slnka je kruhová.

Riešenie: Priemerná rýchlosť planétky sa vypočíta v  = s  / T. Predpokladaj, že 1 au = 150 000 000 km. Potrebujeme vypočítať dráhu obežnej trajektórie pomocou vzorca = 2,39 miliardy km.

v = s / T = 2,39 ∙ 109 : 1,28 ∙ 108 km · s–1 = 18,7 km · s–1

Úloha: Ako by sa zmenila obežná rýchlosť planétky, ak by sa nachádzala vo vzdialenosti planéty Jupiter?

Riešenie: Stredná vzdialenosť Jupitera je 5,20 au. Doba obehu podľa tretieho Keplerovho zákona je 11,9 rokov = 3,75 ∙ 108 s. Priemerná rýchlosť planétky sa vypočíta v = s / T. Predpokladajme, že 1 au = 150 000 000 km. Potrebujeme vypočítať dráhu obežnej trajektórie pomocou vzorca = 4,90 miliardy km.

v = s / T = 4,90 ∙ 109 : 3,75 ∙ 108 km · s–1 = 13,1 km · s–1