地球的平均軌道速度約為每秒30公裡。在其他單位中,大約是每秒19英裡,或67000英裡,或11萬公裡每小時(1.1億米每小時)。
讓我們計算一下。首先我們知道,一般來說,你旅行的距離等于你旅行的速度乘以旅行的時間(持續時間)。如果我們把它倒過來,我們會發現平均速度等于所花費的時間所走的距離。
我們也知道,地球繞太陽一周所需的時間是一年。所以,為了知道速度,我們隻需要計算出當地球繞着太陽轉一圈的時候,所經過的距離。為了做到這一點,我們将假設地球的軌道是圓的(這并不完全正确,它更像是一個橢圓,但為了我們的目的,一個圓是足夠接近的)。所以一年所走的距離就是這個圓周長。記住,圓的周長等于2×π半徑。
從地球到太陽的平均距離大約是1.496億公裡。(天文學家稱這為天文單位,簡稱為AU)。因此,在一年内,地球的運行距離為2×π(1.496億公裡)。這意味着速度是:
速度=2×π(1.496億km)/(1年)
如果我們把這個轉化為更有意義的單位(知道一年平均有365.25天,每天24小時),我們就會得到:
時速=10.7萬公裡/小時(或者,如果你願意,每小時67000英裡)天文學家稱作一個天文單位,簡寫為AU)。所以,在一年的時間裡,地球會走過2×π×149,600,000km的距離,就意味着地球的速度大約是:2×π×149,600,000km/年。
如果我們将它換算成更有意義的單位來看(在這裡我們認為一年有356.25天,一天有24小時),那麼我們将得到速度為:107,000 km/h(如果你喜歡的話,也可以是67,000m/h)。
所以,地球是在以110,000 km/h的速度繞着太陽旋轉的(這可比高速公路上飛馳的汽車快一千倍!)
對于你地球繞太陽旋轉的速度的問題,這個回答确實不太精确。在我呈現給你的推算結果中,隻是一個把地球運行軌道假定為圓而得出的近似值。事實上,它已經是個很接近實際數值的答案了。開普勒定律中就描述了所有行星繞太陽的軌道都是橢圓。這同樣适用于地球軌道。
但不是所有橢圓形狀都是一樣的。橢圓的離心率在0-1之間,離心率為0時,就是一個完美的圓,離心率越接近1,橢圓就越扁。現在地球繞太陽的軌迹是一個離心率為0.017的橢圓,這幾乎是個圓形了,所以我們之前的計算結果也是有參考價值的。但我們之前算的畢竟仍然隻是個近似值,所以不能說它百分之百精确。至于地日的平均距離,其确切數字也會由于其它行星的引力擾動,随着時間而發生微小的變化。所以說,想得到一個完全精确的答案是很困難的,使用上述提及的數據來進行計算其實已經足夠。
現在,如果你希望在不把地球運行軌道看做一個圓的情況下來計算地球運行速度,那就是另一種情形了。首先,我無法給出一個滴水不漏的答案,開普勒第二定律解釋了,在相等時間内,太陽和運動着的行星的連線所掃過的面積都是相等的,所以地球在圍繞太陽運動時候的速度是随時變化的。這意味着當地球越靠近太陽時(通常發生在冬至日過去兩周之後的一月初),它運動的速度會比遠離太陽時更快。(想要了解更多關于地球軌道速度在一年裡變化過程的信息,請浏覽這個答案)除非你給出一個具體的日期,否則我無法在将地球運行軌道看做橢圓時為你計算精确的地球運行速度。我們最好還是保留我們計算得出的第一個平均速度吧。
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