1. Förstå koncepten
* orbital hastighet: Hastigheten med vilken ett objekt (som jorden) rör sig runt ett annat föremål (som solen) på grund av tyngdkraften.
* cirkulär rörelse: För enkelhets skull antar vi att jordens bana är en perfekt cirkel (den är faktiskt lite elliptisk). Detta gör att vi kan använda formeln för omkretsen av en cirkel.
* Keplers tredje lag: Denna lag säger att kvadratet i omloppsperioden (tiden det tar att slutföra en bana) är proportionell mot kuben i halvmajoraxeln (medelavstånd från solen).
2. Formler
* Omkrets av en cirkel: C =2πr (där r är bana radie)
* orbital hastighet: v =c/t (där t är omloppsperioden)
3. Beräkningar
* orbitalperiod (t): Jorden tar cirka 365,25 dagar att slutföra en bana. Konvertera detta till sekunder:365,25 dagar * 24 timmar/dag * 60 minuter/timme * 60 sekunder/minut ≈ 31,557 600 sekunder.
* Genomsnittligt avstånd från solen (R): Det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen är cirka 149,6 miljoner kilometer (93 miljoner miles). Vi använder kilometer:149 600 000 km.
* Omkrets (C): C =2π * 149 600 000 km ≈ 940 000 000 km
* orbital hastighet (V): V =940 000 000 km / 31,557 600 sekunder ≈ 29,8 km / s
Därför är jordens omloppshastighet runt solen cirka 29,8 kilometer per sekund (18,5 miles per sekund).
Viktig anmärkning: Denna beräkning är en tillnärmning eftersom jordens bana är något elliptisk. Den faktiska hastigheten varierar något under året.
