Tiri in mase planetov

Ko spreminjaš razmerje mas v animaciji, se masa sistema spremeni tako, da produkt mas m1*m2 ostane enak. Zato bo ob spreminjanju razmerja mas sila ostala enaka pri enaki razdalji med obema masama.

Pri preučevanju eliptičnih tirov planetov (prvi Keplerjev zakon) predpostavimo, da je Sonce nepremično v enem gorišču elipse. Masa Sonca mora biti veliko večja kot mase planetov, da lahko zanemarimo gibanje Sonca. Kako velika mora biti masa Sonca, da dobimo tako idealizirano gibanje planetov? Napotek: Sonce ima približno 1000-krat večjo maso od Jupitra (ki je planet z največjo maso) in okoli 100 milijonov (108) krat večjo maso od planeta Plutona.

Ko spreminjaš razmerje mas v animaciji, se masa sistema spremeni tako, da produkt mas m1*m2 ostane enak. Zato bo ob spreminjanju razmerja mas sila ostala enaka za enak razmik med obema masama.

Animacija Masa 1000:1 je zelo podobna sistemu Sonca in Jupitra (razdalja je podana v astronomskih enotah (AE), čas pa je podan v 108 sekundah). Oranžen krog je Sonce, medtem ko je zeleni krog Jupiter. Privlačna sila gravitacije je prikazana s črnimi puščicami (ni prikazana v merilu), relativne kinetične energije pa so prikazane kot funkcije časa na grafu (pri tej animaciji ni podane enote za kinetično energijo, ker primerjamo relativne vrednosti za vsak objekt). Ekscentričnost tira e = 0.048, razdalja perihelija (prisončja) in afelija (odsončja) ter perioda planeta se ujemajo z Jupitrovimi.

Ali v animaciji Masa 100:1 "Sonce" ostane nepremično? Kaj pa pri animaciji Masa 10:1? Animaciji Masa 2:1? Animaciji Masa 1:1? Kaj to pomeni za planetno dinamiko v našem sončnem sistemu?

Pri eliptičnih tirih se gravitacijska sila spreminja, ker se spreminja oddaljenost. Vendar so v vsakem trenutku sile gravitacijske privlačnosti (sila oranžnega telesa na zeleno telo in sila zelenega telesa na zoranžno) vedno enake. To zahteva tretji Newtonov zakon. Zakon univerzalne gravitacije (ki ga je opisal Newton) vsebuje tudi Newtonov tretji zakon.

Kaj se dogaja s kinetično energijo sistema kot funkcijo časa? V animaciji je v J. Prav tako se spreminja. Vendar zakaj? Ko se oddaljenost med "Soncem" in "planetom" spreminja, se spreminja tudi gravitacijska potencialna energija sistema. čeprav se kinetična energija sistema spreminja, mora vsota kinetične energije in potencialne energije sistema ostati (in tudi ostane) konstantna.