Tuesday, March 19, 2019

你扔的石頭,軌迹不是抛物線

在所謂理想情況下,即被投擲的物體,沒有受到任何氣動力的幹擾(這種情形在真空狀態下近似存在),且假設地球是密度均勻的球體,這時,物體的運動軌迹是什麽曲線?
中學物理教育一直說:在真空條件下投擲物體,該物體的運動軌迹應該是一條抛物線。這一點幾乎無人質疑,但是,看看下面這幅圖吧:


這幅圖想要說明的是:地球衛星的軌道是以地心爲焦點之一的橢圓,這也已經是常識了。
可是這兩個常識卻存在矛盾。到底是抛物綫,還是橢圓?

簡單想一下,這個問題就清楚了:引力是常數,推出來的是抛物線,引力遵循平方反比規律,推出來的是橢圓。
因此,在地球表面,即使是在上述理想情況下,在地球表面抛擲物體,其軌迹是橢圓的一部分,而不是抛物線,即使非常接近。

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