Luento 4: kertaus edelliseltä luennolta

Samankaltaiset tiedostot
2.7.4 Numeerinen esimerkki

LUENTO 3: KERTAUS EDELLISELTÄ LUENNOLTA

6. TAIVAANMEKANIIKKA. Antiikki: planeetat = vaeltavia tähtiä jotka liikkuvat kiintotähtien suhteen

1.4. VIRIAALITEOREEMA

5.9 Voiman momentti (moment of force, torque)

Taivaanmekaniikkaa. Liikeyhtälöt

Keskeisvoimat. Huom. r voi olla vektori eli f eri suuri eri suuntiin!

6. Taivaanmekaniikka. Vektorin r suuntainen yksikkövektori puolestaan on ˆr = r/r.

Taivaanmekaniikkaa Kahden kappaleen liikeyhtälö

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 1 Kevät y' P. α φ

1. Kuinka paljon Maan kiertoaika Auringon ympäri muuttuu vuodessa, jos massa kasvaa meteoroidien vaikutuksesta 10 5 kg vuorokaudessa.

Ellipsit, hyperbelit ja paraabelit vinossa

Muunnoskaavat horisonttijärjestelmä < > ekvaattorisysteemi

TAIVAANMEKANIIKAN KOTITEHTÄVÄT (syksy 2014)

4. RAJOITETTU 3 KAPPALEEN ONGELMA

1.1 Vektorit. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n.

Ei-inertiaaliset koordinaatistot

Etäisyyden yksiköt tähtitieteessä:

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 2017

Luento 6: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia

Värähdysliikkeet. q + f (q, q, t) = 0. q + f (q, q) = F (t) missä nopeusriippuvuus kuvaa vaimenemista ja F (t) on ulkoinen pakkovoima.

Luento 4: Suhteellinen liike ja koordinaatistomuunnoksia

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut

Suoran yhtälöt. Suoran ratkaistu ja yleinen muoto: Suoran yhtälö ratkaistussa, eli eksplisiittisessä muodossa, on

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 9: Muuttujanvaihto taso- ja avaruusintegraaleissa

Matriisilaskenta, LH4, 2004, ratkaisut 1. Hae seuraavien R 4 :n aliavaruuksien dimensiot, jotka sisältävät vain

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Teoreettisia perusteita II

F dr = F NdS. VEKTORIANALYYSI Luento Stokesin lause

DIFFERENTIAALIYHTÄLÖN NUMEERISESTA RATKAISEMISESTA 2 1,5 0,5 -0,5 -1,5-2

DYNAMIIKKA II, LUENTO 6 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

Luento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike

DYNAMIIKKA II, LUENTO 4 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

u = 2 u (9.1) x + 2 u

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos

5.13 Planetaarinen liike, ympyräradat

Pakotettu vaimennettu harmoninen värähtelijä Resonanssi

x = sinu z = sin2u sinv

Suorien ja tasojen geometriaa Suorien ja tasojen yhtälöt

Koordinaatistot 1/6 Sisältö ESITIEDOT: reaaliluvut

Osoita, että kaikki paraabelit ovat yhdenmuotoisia etsimällä skaalauskuvaus, joka vie paraabelin y = ax 2 paraabelille y = bx 2. VASTAUS: , b = 2 2

LUKU 10. Yhdensuuntaissiirto

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia

Matemaattisen analyysin tukikurssi

MS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 10: Napa-, sylinteri- ja pallokoordinaatistot. Pintaintegraali.

Sini- ja kosinifunktio

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO

2 Pistejoukko koordinaatistossa

Harjoitus 1. Tehtävä 1. Malliratkaisut. f(t) = e (t α) cos(ω 0 t + β) L[f(t)] = f(t)e st dt = e st t+α cos(ω 0 t + β)dt.

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Taso 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste, suora

3.1 Lineaarikuvaukset. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 3.1 Lineaarikuvaukset. 3.1 Lineaarikuvaukset

DYNAMIIKKA II, LUENTO 2 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

Solmu 3/2001 Solmu 3/2001. Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä:

Vektoriarvoiset funktiot Vektoriarvoisen funktion jatkuvuus ja derivoituvuus

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos

Suora 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste

E p1 = 1 e 2. e 2. E p2 = 1. Vuorovaikutusenergian kolme ensimmäistä termiä on siis

Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Mallit laskuharjoitukseen 3 /

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)

Tampereen yliopisto Informaatiotieteiden yksikkö

Tekijä Pitkä matematiikka

(a) Potentiaali ja virtafunktiot saadaan suoraan summaamalla lähteen ja pyörteen funktiot. Potentiaalifunktioksi

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Malliratkaisut 4 / vko 47

Suorat ja tasot, L6. Suuntajana. Suora xy-tasossa. Suora xyzkoordinaatistossa. Taso xyzkoordinaatistossa. Tason koordinaattimuotoinen yhtälö.

MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ

Toisen asteen käyrät 1/7 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kartio ja lieriö

y z = (x, y) Kuva 1: Euklidinen taso R 2

DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

= 9 = 3 2 = 2( ) = = 2

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 10: Stokesin lause

Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009

Luento 3: Käyräviivainen liike

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Derivoimalla kerran saadaan nopeus ja toisen kerran saadaan kiihtyvyys Ña r

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

DYNAMIIKKA II, LUENTO 3 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

Toisen asteen käyrien ja pintojen geometriaa Ympyrän ja pallon ominaisuuksia

Tekijä Pitkä matematiikka

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 6. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 6 () Numeeriset menetelmät / 33

Ratkaisuja, Tehtävät

2 Keskeisvoimakenttä. 2.1 Newtonin gravitaatiolaki

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

Tehtävä 4.7 Tarkastellaan hiukkasta, joka on pakotettu liikkumaan toruksen pinnalla.

Kompleksiluvut., 15. kesäkuuta /57

Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit

Luento 12: Keskeisvoimat ja gravitaatio. Gravitaatio Liike keskeisvoimakentässä Keplerin lait Laskettuja esimerkkejä

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 8: Divergenssi ja roottori. Gaussin divergenssilause.

Liike pyörivällä maapallolla

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

Kompleksiluvut Kompleksitaso

Transkriptio:

Luento 4: kertaus edelliseltä luennolta Liikeyhtälön ratkaisu: kartioleikkaus (Kepler I r = k2 /µ + e cosf = a ǫ2 +ǫ cos f k = k ǫ < ellipsi, negativinen energia a = µ 2h ǫ = parabeli, nolla energia ǫ > hyperbeli, positiivinen energia a = µ 2h Kepler II: pintanopeus vakio da/dt = 2 r2 f = 2 k = vakio Kepler III 2 k = πab P P = 2π q a 3 µ Kepler I ja II yhtälö f = f(t, mutta ei ratkea suljetussa muodossa Keplerin yhtälön ratkaiseminen apusuure eksentrinen anomalia Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 49 Luonnollinen anomalia f = suuntakulma perisentristä Eksentrinen anomalia E = apusuure (E f, f E Keskianomalia M = apusuure, kasvaa tasaisesti ajan mukana Planeetan paikka radallaan hetkellä t, kun ǫ, a, t o tunnettu M = n(t t n = p µ/a 3 µ = G(M sun + M P lan 2 M = E ǫ sin E Keplerin yhtälö ratkaistaan M E iteroimalla 3 R = (x, y = A(cos E ǫ + B sin E ( A = a e x B = b e y b = a p ǫ 2 Tai vaihtoehtoisesti: R = (r cos f, r sin f jossa cos f = cos E ǫ ǫ cos E sin f = q ǫ 2 sin E ǫ cos E r = a( ǫ cos E Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 5

2.5.4 Keplerin yhtälön analyyttinen johto Ellipsiradan vektoriesitys: R = A(cos E ǫ + B sin E Derivoidaan ajan suhteen R = AĖ sin E + BĖ cos E k = R R = = abė (cos 2 E ǫ cos E + sin 2 E {z } ǫ cos E A = a e x B = b e y (cos E ǫė cos E A B sin E Ė sin E B A N A A = B B = A B = B A = ab N N A = B A B = radan normaalivekt. ( N k * k = k = abė( ǫ cos E = a 2p ǫ2 Ė( ǫ cos E toisaalta: parametri p = k2 = a( ǫ 2 µ {z } {z} ellipsin geom. liikevakiot ** k = p µa( ǫ 2 Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 5 Yhdistetetään yhtälöt * ja ** a 2p ǫ 2Ė( ǫ cos E = p µa( ǫ 2 sievennys Ė( ǫ cos E = q µ a 3 (hyödyllinen yhtälö kun halutaan muuttujanvaihto t E integroidaan E ǫ sin E = r µ a 3(t t {z } M eli E ǫ sin E = M (valittu E = kun M = Nyt välineet laskea planeetan sijainti radallaan: τ a x,y koordinaatit ǫ q M = µ a3(t τ K III 2 E ǫ sin E = M Keplerin yhtälö 3 R = A(cos E ǫ + B sin E Radan vektoriesitys Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 52

Nopeus radalla: Energia: h = 2 v2 µ r Ellipsi: h = µ 2a v 2 = µ( 2 r a Hyperbeli: h = µ 2a v 2 = µ( 2 r + a Parabeli: h = v 2 = 2µ r ts. nopeuden itseisarvo selville a:n ja r : n avulla. (ei riipu ǫ:stä. Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 53 2.5.5 Miten Kepler päätyi lakeihinsa? Suuri määrä Tycho Brahen havaintoja Mars-planeetan radasta ( tarkkuus Kepler teki oletukset: - rata sulkeutuva - etäisyys ja kulmanopeus suunnan yksikäsitteisiä funktioita - Maan kulmanopeus aina suurempi kuin Marsin kulmanopeus Hahmotellaan Keplerin menetelmä, jätetään ratojen keskinäinen kaltevuus pois (<2 i Marsin periodi S = synodinen periodi; oppositiosta oppositioon kuluva aika Jos radat ympyröitä: n E = 2π P E Maan kulmanop. n M = 2π P M Marsin kulmanop. S n M = S n E 2π P M = P E S Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 54

Radat ei ympyröitä kulmanopeus ei vakio pätee raja-arvona kun otetaan keskiarvo useiden synodisten periodien yli (Suppenee hitaasti useita kymmeniä oppositioita, S 76 vrk. ii Radan muoto (K I Ensin Maan rata: P M PE tunnettu, valitaan ajan yksikkö P E = Lähtökohtana jokin Marsin oppositiohetki t Hetkinä t + k P M (k kokonaisluku Mars samassa pisteessä, mutta Maa ei Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 55 Mitataan kulma MES, Mars-Aurinko kulma Kulma ESM Auringon sijainti taivaalla kiinteään suuntaan nähden Maan paikka hetkellä t + k P M, yksikkönä Marsin etäisyys hetkellä t Useita kymmeniä ratakierroksia Maan rata Kepler: ǫ Maa hyvin pieni (<.2 Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 56

Marsin rata: Mielivaltainen ajanhetki t i, Mars samassa pisteessä hetkinä t i + k P M Maan sijainti näinä hetkinä tunnettu (edellä määritetty Maan rata Marsin sijainti haarukoimalla Toistetaan sama lukuisilla muilla t i :n arvoilla Marsin rata Menetelmä vaatii suuren määrän havaintoja (kymmenien vuosien ajalta Keplerin menetelmän periaate kuten edellä, mutta laskemalla, ei graafisesti (HUOM: 6 ei analyyttistä geometriaa, ei vektorilaskentaa... Ellipsi ei ollut Keplerin ensimmäinen valinta! Keplerin II laki: samoista havainnoista Keplerin III laki: radan määritys 5 planeetalla ( vuotta myöhemmin Kepler spekuloi: Auringosta lähtevään r voimaan verrannollinen nopeus. ( K II v T r Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 57 2.6 PLANEETAN RATAELEMENTIT Aiemmin johdetut integraalit k, e, τ määräävät planeetan liikkeen: yht. 6 riippumatonta vakiota Radan geometriaa ja planeetan paikkaa laskettaessa mukavampi käyttää varsinaisia rataelementtejä ( a isoakselin puolikas Radan koko ja muoto ǫ eksentrisyys Ratatason orientaatio ( i inklinaatio Ω nousevan solmun pituus Radan orientaatio ratatasossa Planeetan sijainti radalla ω perihelin argumentti τ periheliaika Ratatason esittämiseen tarvitaan vertailukoordinaatisto: valitaan x,y,z koordinaatisto, jossa: - origona aurinko - xy-taso = Maan ratatasoa (ekliptika, x-akseli osoittaa kohti kevättasauspistettä - oikeakätinen z-akseli osoittaa ekliptikan pohjoispuolelle Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 5

Ratatasoon liittyvä (ξ, η, ζ koordinaatisto ( ksi, eta, tseta ξ-akseli osoittaa kohti nousevaa solmua η-akseli: oikeakätinen koordinaatisto ζ-akseli: kohtisuorassa ratatasoa vastaan Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 59 Planeetan ratataso kallellaan ekliptikaan nähden kulman i (inklinaatio verran Leikkausviivaa nimitetään solmuviivaksi (nodal line laskeva solmu (descending node päätepisteet: nouseva solmu (ascending node ( Ratatason kaltevuus i i Nousevan solmun pituus Ω i 36 longitude of ascending node = etäisyys kevättasauspisteen suunnasta nousevan solmuun mitattuna pitkin ekliptikaa vastapäivään Perihelin argumentti ω (argument of pericenter = Radan perihelin ja nousevan solmun välinen kulma planeetan liikkeen suuntaisesti mitattuna, < ω < 36 Usein käytetään myös kulmaa: perhihelin pituus ω = ω + Ω (longitude of pericenter (huom: kulmat mitataan eri tasoissa HUOM: Kappaleilla joiden liike samansuuntainen kuin Maalla ja muilla planeetoilla, i < 9 (suora liike (prograde, direct, vastakkainen i > 9 (retrograde Sijainti radalla: - periheliaika τ (tai t = aika jolloin planeetta ohittaa perihelinsä - voidaan ilmoittaa antamalla sijainti jonakin toisena hetkenä (eli epookkina, esim. keskianomalia tietyllä epookilla Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 6

2.7 Planeetan paikan laskeminen Aiemmin olleiden kaavojen avulla voidaan laskea planeetan sijainti sen omassa ratatasossa Halutaan suunta Maasta nähtynä vaatii koordinaatiston muunnoksia Alkup. koordinaatisto: rata-ellipsin napakoordinaatisto välivaihe: Aurinkokeskinen ekliptikajärjestelmä Lopullinen: Maakeskinen ekvaattorijärjestelmä (rektaskensio ja deklinaatio 2.7. Koordinaatiston kierto Alkuperäiset koordinaatit x, y. Mitkä ovat koordinaatit x, y systeemissä, joka on kierretty z-akselin ympäri kulman α verran positiiviseen kiertosuuntaan (vastapäivään? Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 6 Nähdään että: >< x = x cos α + y sin α y = x sin α + y cos α >: z = z tai jos helpompi muistaa: x = r cos ϕ x = r cos(ϕ α y = r sin ϕ y = r sin(ϕ α x = r cos ϕ cos α + r sin ϕ sin α = x cos α + y sin α y = r sin ϕ cos α r cos ϕ sin α = y cos α x sin α Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 62

Matriisimuodossa: kierto z-akselin suhteen: x cos α sin α x @ y A = @ sin α cos α A @ ya z z Vastaavasti kierto x-akselin suhteen: 2 x x @ y A = @ cos α sin αa @ ya z sin α cos α z Kierto y-akselin suhteen: 3 x cos α sin α x @ y A = @ A @ ya z sin α cos α z Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 63 MUISTA: Kierto z:n suhteen: missä on + sin α? x = cos α x + sin α y 2 Muut kiertomatriisit: samat kun permutoidaan xyz syklisesti esim. kierto y-akselin suhteen, permutoidaan y z:n paikalle z cos α sin α z @ x A = @ sin α cos α A @ xa y y 3 HUOM: tapaus, jossa PISTETTÄ P kierretään α vastakkaismerkkinen Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 64

2.7.2 Muunnos xyz ξηζ (Maan ratataso planeetan ratataso. Kierto z-akselin suhteen kulman Ω verran x-akseli yhtyy ξ-akseliin 2. Kierto uuden x-akselin (ξ:n suhteen kulman i verran. 2. x cos Ω sin Ω x @ y A = @ sin Ω cos Ω A @ ya z z ξ x x @ ηa = @ cos i sin ia @ y A = T @ ya ζ sin i cos i z z cos Ω sin Ω T = @ cos i sin ia @ sin Ω cos Ω A sin i cos i cos Ω sin Ω T = @ cos i sin Ω cos i cos Ω sin ia = muunnos (x, y, z koordinaatit (ξ, η, ζ sin i sin Ω sin i cos Ω cos i Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 65 Haluttu muunnos (ξ, η, ζ (x, y, z: i:n kierto Ω:n kierto Mutta T on ns. ortogonaalitransformaatio T = T T transponoitu matriisi (T T ik = T ki x ξ ξ cos Ω cos i sin Ω sin i sin Ω ξ @ ya = T @ ηa = T T @ ηa = @ sin Ω cos i cos Ω sin i cos ΩA @ ηa z ζ ζ sin i cos i ζ Mikä on ξ, η, ζ koordinaattien yhteys ratatason napakoordinaatteihin? ( x, ỹ, z >< x = r cos f ỹ = r sin f >: z = planeetan ξ, η, ζ koordinaatit: >< ξ = r cos(ω + f η = r sin(ω + f (kuvasta >: ζ = Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 66

Saman näkee myös tekemällä ω:n suuruisen kierron z-akselin suhteen ξ cos ω sin( ω x @ ηa = @ sin( ω cos ω A @ ỹa ζ z cos ω sin ω r cos f = @ sin ω cos ω A @ r sin f A cos ω r cos f sin ω r sin f r cos(ω + f = @ sin ω r sin f + cos ω r sin f A = @ r sin(ω + f A Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 67 Eli kaikkiaan muunnos x, y, z ja x, ỹ, z välillä: x cos Ω sin Ω cos i sin Ω sin i cos ω sin ω x @ ya = @ z A @ sin ω cos ω A @ A sin Ω cos Ω cos i cos Ω sin i sin i cos i cos ω cos Ω sin ω sin Ω cos i sin ω cos Ω cos ω sin Ω sin i sin Ω sin i x = @ cos ω sin Ω + sin ω cos Ω cos i sin ω sin Ω + cos ω cos Ω cos i cos Ω sin ia @ ỹa sin ω sin i cos ω sin i cos i z Eli jos kirjoitetaan radiusvektori ekliptikakoordinaatistoon x R = @ ya = x I + ỹ J + z K, jossa z cos ω cos Ω sin ω sin Ω cos i I = @ cosω sin Ω + sin ω cos Ω cos ia sin ω sin i sin ω cos Ω cos ω sin Ω cos i J = @ sin ω sin Ω + cos ω cos Ω cos ia cos ω sin i sin Ω sin i K = @ cos Ω sin ia cos i ỹ z Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 6

2.7.3 Planeetan paikan laskeminen Rataelementit tunnetaan Mikä on sijainti hetkellä t? (α, δ. lasketaan kiertoaika ja keskianomalia M = 2π P (t t ; P = 2πq µ a 3 ; µ = G(M Sun + m plan 2. Lasketaan eksentrinen anomalia keplerin yhtälöstä E ǫ sin E = M Iteroimalla 3. Lasketaan x, ỹ koordinaatit x = a(cos E ǫ ỹ = b sin E b = a p ǫ 2 z = 4. Lasketaan I ja J vektorit eo. kaavojen mukaan ja siirrytään ekliptikakoordinaatteihin x @ ya = x I + ỹ J hyvä tarkistaa: z r = p x 2 + y 2 + z 2 = a( ǫ cos E Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 69 Aikaerotuksen t t laskeminen: Juliaanisten päivämäärien avulla (juokseva numerointi JD = 367 Y 7 AP U2 3 AP U5 + AP U6 + D + 7229 AP U = INT( M+9 2 >< AP U2 = INT( Y +AP U 4 AP U4 = INT( >< AP U5 = INT( Y +AP U3 AP U4+ 4 >: AP U3 = INT( M 9 7 >: AP U6 = INT( 275M 9 Y = vuosi, M = kk., D = pv. Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 7

Suunta maasta katsottuna 5. Siirrytään heliosentrisestä ekliptikakoordinaatistosta heliosentriseen ekvaattorijärjestelmään (x, y, z vastaa kiertoa -EKL kulman verran x-akselin suhteen (EKL = 23.45 x x @ y A = @ cos(ekl sin(ekl A @ ya z sin(ekl cos(ekl z Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 7 6. Siirretään origo Auringosta Maahan a lasketaan Maan (x,y,z koordinaatit (helppoa koska Maa on Maan ratatasossa >< x m = r m cos(ω + f r = a( ǫ cos E M E f y m = r m sin(ω + f >: z m = b kierretään ekvaattorikoordinaatit x m r m cos(ω + f @ y m A = @ r m sin(ω + f cos(ekl A z m r m sin(ω + f sin(ekl planeetan geosentriset ekvaattorikoordinaatit x g x x B @ y g m C A = @ y y A z g m z z m 7. Rektaskensio α, deklinaatio δ, etäisyys >< x g = cos δ cos α y g = cos δ sin α >: z g = sin δ tan α = y g >< x q g = x 2 g + y 2 g + z 2 g >: sin δ = z g Taivaanmekaniikka, SL24, Luento 4 (3..24 72