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拉格朗日平動點(拉格朗日點受力平衡)

來源:www.mqwn.com.cn???時間:2022-12-31 18:37???點擊:113??編輯:admin 手機版

1. 拉格朗日點受力平衡

拉格朗日點指受兩大物體引力作用下,能使小物體穩定的點. 一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點,在該點處,小物體相對于兩大物體基本保持靜止。這些點的存在由法國數學家拉格朗日于1772年推導證明的。1906年首次發現運動于木星軌道上的小行星(見脫羅央群小行星)在木星和太陽的作用下處于拉格朗日點上。

在每個由兩大天體構成的系統中,按推論有5個拉格朗日點,但只有兩個是穩定的,即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾,仍然有保持在原來位置處的傾向。

每個穩定點同兩大物體所在的點構成一個等邊三角.

2. 拉格朗日引力平衡點

拉格朗日出生在意大利的都靈。由于是長子,父親一心想讓他學習法律,然而,拉格朗日對法律毫無興趣,偏偏喜愛上文學。

直到16歲時,拉格朗日仍十分偏愛文學,對數學尚未產生興趣。16歲那年,他偶然讀到一篇介紹牛頓微積分的文章《論分析方法的優點》,使他對牛頓產生了無限崇拜和敬仰之情,于是,他下決心要成為牛頓式的數學家。

在進入都靈皇家炮兵學院學習后,拉格朗日開始有計劃地自學數學。由于勤奮刻苦,他的進步很快,尚未畢業就擔任了該校的數學教學工作。20歲時就被正式聘任為該校的數學副教授。從這一年起,拉格朗日開始研究“極大和極小”的問題。他采用的是純分析的方法。1758年8月,他把自己的研究方法寫信告訴了歐拉,歐拉對此給予了極高的評價。從此,兩位大師開始頻繁通信,就在這一來一往中,誕生了數學的一個新的分支——變分法。

1759年,在歐拉的推薦下,拉格朗日被提名為柏林科學院的通訊院士。接著,他又當選為該院的外國院士。

1762年,法國科學院懸賞征解有關月球何以自轉,以及自轉時總是以同一面對著地球的難題。拉格朗日寫出一篇出色的論文,成功地解決了這一問題,并獲得了科學院的大獎。拉格朗日的名字因此傳遍了整個歐洲,引起世人的矚目。兩年之后,法國科學院又提出了木星的4個衛星和太陽之間的攝動問題的所謂“六體問題”。面對這一難題,拉格朗日毫不畏懼,經過數個不眠之夜,他終于用近似解法找到了答案,從而再度獲獎。這次獲獎,使他贏得了世界性的聲譽。

1766年,拉格朗日接替歐拉擔任柏林科學院物理數學所所長。在擔任所長的20年中,拉格朗日發表了許多論文,并多次獲得法國科學院的大獎:1722年,其論文《論三體問題》獲獎;1773年,其論文《論月球的長期方程》再次獲獎;1779年,拉格朗日又因論文《由行星活動的試驗來研究彗星的攝動理論》而獲得雙倍獎金。

在柏林科學院工作期間,拉格朗日對代數、數論、微分方程、變分法和力學等方面進行了廣泛而深入的研究。他最有價值的貢獻之一是在方程論方面。他的“用代數運算解一般n次方程(n4)是不能的”結論,可以說是伽羅華建立群論的基礎。

3. 拉格朗日點物理

從天體物理學的角度看,拉格朗日點被發現后,天文學家認為在一個恒星系統中的5個拉格朗日點上,應該存在大量的天體。按照這個思路,天文學家已經在太陽系的多個行星系統中發現了大量此前未被發現或者觀測到的小行星。比如,在木星的L4和L5兩個拉格朗日點上,就發現了大量的特洛伊小行星,數量超過2000個。

從航空航天的角度看,拉格朗日點發現,極大地推動了現代航天科學的進步。由于位于拉格朗日點的航天器只需要很少的燃料就可以維持軌道穩定,因此,這5個拉格朗日點成為航天器的首選目的地,并且,5個拉格朗日點的不同位置,對于不同的航天器來說,也具有不同的優勢。

4. 拉格朗日點穩定性

[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數f(x)滿足條件:

(1)在閉區間[a,b]上連續;

(2)在開區間(a,b)內可導,則在(a,b)內至少存在一點ξ,使得

顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當f(a)=f(b)時的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。

5. 第二拉格朗日點怎么平衡力

拉格朗日法是描述流體運動的兩種方法之一,又稱隨體法,跟蹤法。

是研究流體各個質點的運動參數(位置坐標、速度、加速度等)隨時間的變化規律。綜合所有流體質點運動參數的變化,便得到了整個流體的運動規律。

在研究波動問題時,常用拉格朗日法

6. 拉格朗日點穩定點

拉格朗日點有5個,但只有兩個是穩定的。

拉格朗日點又稱平動點,在天體力學中是限制性三體問題的五個特解。這些點的存在由瑞士數學家歐拉于1767年推算出前三個,法國數學家拉格朗日于1772年推導證明剩下兩個。在每個由兩大天體構成的系統中,按推論有5個拉格朗日點,但只有兩個是穩定的,即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾,仍然有保持在原來位置處的傾向。每個穩定點同兩大物體所在的點構成一個等邊三角形。

7. 拉格朗日點l2受力分析

拉格朗日點是三體意義下的一種平衡點,在拉格朗日點,第三體受到的另外兩個物體的引力合力為零。如果稍微偏離平衡點,第三體就會受到一個大概指向拉格朗日點方向的合力,類似于繞天體中心的萬有引力。從而可以得到環繞拉格朗日點的暈軌道。

8. 地球和月球之間引力平衡的拉格朗日點

拉格郎日點與其它的兩個天體是等邊三角形的關系,所以地日拉格郎日點距地球是38萬公里,地日的是1.49億公里。

日地拉格朗日點:

L1、L2距離地球150萬km,L3、L4距離地球1a.u.,L5距離地球2a.u.。地月拉格朗日點:

L1、L2距離月球6.5萬km,距離地球分別為38.4±6.5萬km,L3、L4、L5距離地球一個地月距離,也就是38.4萬km。

拉格朗日點共有五個,現在大多在利用L2點,地月L2點在地球-月球連接線上,離地球445000公里,離月球65000公里,嫦娥所到的是地日L2點:離地球1500000公里,離太陽才是1.49億公里+1500000公里。

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