开普勒第二定律

行星在椭圆轨道上运动时,其运行速度并非恒定。1609 年,约翰内斯·开普勒提出了著名的开普勒第二定律,也称为面积定律,揭示了行星运动速度与日距之间的定量关系。

定律描述:连接行星和太阳的连线(焦半径)在相等的时间内扫过相等的面积。

这意味着:行星在近日点附近运动较快,而在远日点附近运动较慢。本仿真通过动态展示两个面积相等的扇形,直观地证明了这一规律。无论扇形位于椭圆的哪个部分,只要面积相同,行星扫过它们所需的时间(由虚拟时钟显示)就一定相等。

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操作指南:

1. 扇形交互: 勾选“显示扇形”后,你可以使用滑动条改变扇形的大小,或者直接用鼠标按住并拖动扇形来改变其位置。
2. 速度矢量: 勾选“显示速度矢量”,可以观察行星在不同轨道位置的速度方向及大小变化。
3. 参数设定: 你可以切换不同的行星或手动输入半长轴 a 与偏心率 e(按回车键生效)。
4. 时间测量: 画面中出现的两只时钟分别代表行星通过这两个等面积扇形所耗费的时间,其数值以公转周期 T 为单位。