Здравствуйте, dar777!
Линейная скорость движения планеты по орбите определяется формулой
где
v[sub]0[/sub] - средняя орбитальная скорость планеты,
e - эксцентриситет орбиты. Величина
[$952$] называется истинной аномалией и представляет собой угол между направлениями (от звезды) на планету и на точку перигелия. В частности, для самой ближней к звезде точки орбиты (перигелий) она равна
0, а для самой дальней (афелий) -
[$960$]. Соответственно, скорость планеты в перигелии и афелии будет равна
а отношение этих скоростей составит
1. В данном случае скорость планеты, минимальная в точке афелия, увеличивается на протяжении четырёх сезонов в
[$8730$]2 раз за каждый сезон, достигая максимума в перигелии. а затем на протяжении четырёх сезонов уменьшается в
[$8730$]2 раза за сезон вплоть до минимальной. Следовательно, максимальная и минимальная скорость различаются в
([$8730$]2)[sup]4[/sup] = 4 раза, то есть
откуда эксцентриситет орбиты равен
e = 0.6 и выражение для скорости планеты примет вид
Минимальное значение, равное
v[sub]0[/sub]/2, скорость принимает в афелии, то есть в начале первого сезона, при
[$952$][sub]1[/sub] = [$177$][$960$]. Значение
v[sub]0[/sub]/[$8730$]2 достигается в начале второго и восьмого сезонов при
значение
v[sub]0[/sub] - в начале третьего и седьмого сезонов при
значение
v[sub]0[/sub][$8730$]2 - в начале четвёртого и шестого сезонов при
наконец, максимальное значение
2v[sub]0[/sub] скорость принимает в перигелии (начало пятого сезона) при
[$952$][sub]5[/sub] = 0. Другими словами, началу 1-го, 2-го,... 8-го сезонов соответствуют значения истинной аномалии, приближённо равные
[$952$][sub]1[/sub] = -[$960$],
[$952$][sub]2[/sub] [$8776$] -11[$960$]/16,
[$952$][sub]3[/sub] [$8776$] -7[$960$]/10,
[$952$][sub]4[/sub] [$8776$] -25[$960$]/48,
[$952$][sub]5[/sub] = 0,
[$952$][sub]6[/sub] [$8776$] 25[$960$]/48,
[$952$][sub]7[/sub] [$8776$] 7[$960$]/10,
[$952$][sub]8[/sub] [$8776$] 11[$960$]/16.
3. Расстояние планеты от звезды определяется выражением
где
a - большая полуось орбиты планеты. В данном случае ось орбиты равна
l, поэтому
a = l/2 и при
e = 0.6 выражение для расстояния планеты от звезды примет вид
С учётом вычисленных ранее значений
[$952$], расстояния от звезды до точек, в которых находится планета в начале каждого сезона, будет равно
r[sub]1[/sub] = 4l/5,
r[sub]2[/sub] = r[sub]8[/sub] = 2l/3,
r[sub]3[/sub] = r[sub]7[/sub] = l/2,
r[sub]4[/sub] = r[sub]6[/sub] = l/3,
r[sub]5[/sub] = l/5.
2. Если
T - период обращения планеты вокруг звезды, то время движения планеты из точки 1 в точку 2 определяется выражением
где
[$916$]M - изменение за время движения планеты величины
M, называемой средней аномалией и определяемой уравнением Кеплера
в котором
e - эксцентриситет орбиты,
E - эксцентрическая аномалия, связанная с истинной аномалией соотношением
В данном случае для
e = 0.6 уравнение Кеплера примет вид
где
Вычисленным ранее значениям истинной аномалии будут соответствовать следующие значения эксцентрической аномалии:
E[sub]1[/sub] = -[$960$],
E[sub]2[/sub] [$8776$] -11[$960$]/16,
E[sub]3[/sub] = -[$960$]/2,
E[sub]4[/sub] [$8776$] -5[$960$]/16,
E[sub]5[/sub] = 0,
E[sub]6[/sub] [$8776$] 5[$960$]/16,
E[sub]7[/sub] = [$960$]/2,
E[sub]8[/sub] [$8776$] 11[$960$]/16 и средней аномалии:
M[sub]1[/sub] = -[$960$],
M[sub]2[/sub] [$8776$] -9[$960$]/17,
M[sub]3[/sub] = -[$960$]/2+3/5,
M[sub]4[/sub] [$8776$] -2[$960$]/13,
M[sub]5[/sub] = 0,
M[sub]6[/sub] [$8776$] 2[$960$]/13,
M[sub]7[/sub] = [$960$]/2-3/5,
M[sub]8[/sub] [$8776$] 9[$960$]/17. Жаркими являются сезоны с третьего по шестой включительно, их суммарная продолжительность равна
соответственно, общая продолжительность четырёх холодных сезонов (седьмого, восьмого, первого и второго) составит
а их отношение составит