Астрономия

Эллиптическая орбита: апсиды и скорости

Находит расстояния и скорости в перицентре и апоцентре, а также удельную энергию эллиптической орбиты.

☄быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Расстояние в перицентре50км
Расстояние в апоцентре150 км
Скорость в перицентре5,4772 км/с
Скорость в апоцентре1,8257 км/с
Удельная орбитальная энергия-5 км²/с²
Формула

Как считается результат

Расстояние в перицентре = axis*(1-eccentricity) (км); Расстояние в апоцентре = axis*(1+eccentricity) (км); Скорость в перицентре = sqrt(parameter/axis*(1+eccentricity)/(1-eccentricity)) (км/с); Скорость в апоцентре = sqrt(parameter/axis*(1-eccentricity)/(1+eccentricity)) (км/с); Удельная орбитальная энергия = -parameter/(2*axis) (км²/с²)
Пример с тестовыми данными

Гравитационный параметр μ: 1 000 км³/с²; Большая полуось: 100 км; Эксцентриситет: 0,5

Расстояние в перицентре: 50 км; Расстояние в апоцентре: 150 км; Скорость в перицентре: 5,477225575 км/с; Скорость в апоцентре: 1,825741858 км/с; Удельная орбитальная энергия: -5 км²/с²
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Находит расстояния и скорости в перицентре и апоцентре, а также удельную энергию эллиптической орбиты.

Для эллипса rp=a(1−e), ra=a(1+e). Из v²=μ(2/r−1/a) получаются скорости в апсидах; удельная механическая энергия ε=−μ/(2a) отрицательна для связанной орбиты.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: гравитационный параметр μ в км³/с²; большая полуось в км; эксцентриситет.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Ньютоновская задача двух тел, эллипс 0≤e<1, без атмосферного сопротивления и возмущений. μ относится к сумме масс в относительной задаче; возможность столкновения с центральным телом и траектория в реальном поле не проверяются.

  3. 03
    Прочитайте результат

    В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают.

02

Когда модель применима

Ньютоновская задача двух тел, эллипс 0≤e<1, без атмосферного сопротивления и возмущений. μ относится к сумме масс в относительной задаче; возможность столкновения с центральным телом и траектория в реальном поле не проверяются.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Гравитационный параметр μ: 1 000 км³/с²; Большая полуось: 100 км; Эксцентриситет: 0,5
Вычисление
Для эллипса rp=a(1−e), ra=a(1+e). Из v²=μ(2/r−1/a) получаются скорости в апсидах; удельная механическая энергия ε=−μ/(2a) отрицательна для связанной орбиты. Расстояние в перицентре: (100) × (1-(0,5)) = 50 км. Расстояние в апоцентре: (100) × (1+(0,5)) = 150 км. Скорость в перицентре: sqrt((1 000) ÷ (100) × (1+(0,5)) ÷ (1-(0,5))) = 5,477225575 км/с. Скорость в апоцентре: sqrt((1 000) ÷ (100) × (1-(0,5)) ÷ (1+(0,5))) = 1,825741858 км/с. Удельная орбитальная энергия: -(1 000) ÷ (2 × (100)) = -5 км²/с².
Результат
Расстояние в перицентре: 50 км; Расстояние в апоцентре: 150 км; Скорость в перицентре: 5,477225575 км/с; Скорость в апоцентре: 1,825741858 км/с; Удельная орбитальная энергия: -5 км²/с²

В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают.

Пример 2
Исходные данные
Гравитационный параметр μ: 1 000 км³/с²; Большая полуось: 100 км; Эксцентриситет: 0
Вычисление
Расстояние в перицентре: (100) × (1-(0)) = 100 км. Расстояние в апоцентре: (100) × (1+(0)) = 100 км. Скорость в перицентре: sqrt((1 000) ÷ (100) × (1+(0)) ÷ (1-(0))) = 3,16227766 км/с. Скорость в апоцентре: sqrt((1 000) ÷ (100) × (1-(0)) ÷ (1+(0))) = 3,16227766 км/с. Удельная орбитальная энергия: -(1 000) ÷ (2 × (100)) = -5 км²/с².
Результат
Расстояние в перицентре: 100 км; Расстояние в апоцентре: 100 км; Скорость в перицентре: 3,16227766 км/с; Скорость в апоцентре: 3,16227766 км/с; Удельная орбитальная энергия: -5 км²/с²

Этот вариант использует другие исходные данные: Эксцентриситет — 0. В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают.

Формула и обозначения

Расстояние в перицентре = axis*(1-eccentricity) (км); Расстояние в апоцентре = axis*(1+eccentricity) (км); Скорость в перицентре = sqrt(parameter/axis*(1+eccentricity)/(1-eccentricity)) (км/с); Скорость в апоцентре = sqrt(parameter/axis*(1-eccentricity)/(1+eccentricity)) (км/с); Удельная орбитальная энергия = -parameter/(2*axis) (км²/с²)

parameter — гравитационный параметр μ, единица: км³/с².

axis — большая полуось, единица: км.

eccentricity — эксцентриситет.

Для эллипса rp=a(1−e), ra=a(1+e). Из v²=μ(2/r−1/a) получаются скорости в апсидах; удельная механическая энергия ε=−μ/(2a) отрицательна для связанной орбиты.

Практическое применение

Находит расстояния и скорости в перицентре и апоцентре, а также удельную энергию эллиптической орбиты. Для эллипса rp=a(1−e), ra=a(1+e). Из v²=μ(2/r−1/a) получаются скорости в апсидах; удельная механическая энергия ε=−μ/(2a) отрицательна для связанной орбиты.

В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: гравитационный параметр μ в км³/с²; большая полуось в км; эксцентриситет.

Ньютоновская задача двух тел, эллипс 0≤e<1, без атмосферного сопротивления и возмущений. μ относится к сумме масс в относительной задаче; возможность столкновения с центральным телом и траектория в реальном поле не проверяются.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Bryan Weber: энергия орбиты и уравнение vis viva ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «расстояние в перицентре»?+

В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Гравитационный параметр μ: 1 000 км³/с²; Большая полуось: 100 км; Эксцентриситет: 0,5. Расстояние в перицентре: 50 км; Расстояние в апоцентре: 150 км; Скорость в перицентре: 5,477225575 км/с; Скорость в апоцентре: 1,825741858 км/с; Удельная орбитальная энергия: -5 км²/с². Для эллипса rp=a(1−e), ra=a(1+e). Из v²=μ(2/r−1/a) получаются скорости в апсидах; удельная механическая энергия ε=−μ/(2a) отрицательна для связанной орбиты.

Какие ограничения есть у метода?+

Ньютоновская задача двух тел, эллипс 0≤e<1, без атмосферного сопротивления и возмущений. μ относится к сумме масс в относительной задаче; возможность столкновения с центральным телом и траектория в реальном поле не проверяются.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. В перицентре тело движется быстрее, чем в апоцентре. Расстояния отсчитываются от центра притяжения, не от поверхности; при e=0 оба радиуса и обе скорости совпадают. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Ньютоновская задача двух тел, эллипс 0≤e<1, без атмосферного сопротивления и возмущений. μ относится к сумме масс в относительной задаче; возможность столкновения с центральным телом и траектория в реальном поле не проверяются.