高考申論題
113年
[天文] 太陽系
第 一 題
📖 題組:
太陽系某彗星的週期為 216 年,近日點到太陽的距離為 0.5 AU。請問:(15 分)
太陽系某彗星的週期為 216 年,近日點到太陽的距離為 0.5 AU。請問:(15 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
該彗星的遠日點到太陽的距離為何?(5 分)
思路引導 VIP
看到彗星的公轉週期,首先應聯想到克卜勒第三運動定律(P² = a³),藉此求出該彗星軌道的半長軸(a)。接著利用橢圓軌道的幾何基本性質,即長軸長度(2a)等於近日點距離(q)與遠日點距離(Q)之和,即可輕鬆推導出未知項。
小題 (二)
當該彗星的軌道速率為地球軌道速率的一半時,該彗星距離太陽多遠?(15 分)
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想到天體力學的兩大核心公式:首先利用「克卜勒第三定律(調和定律)」透過週期求出軌道半長軸;接著應用「活力公式(Vis-viva equation)」將軌道速率與日心距離建立等式關係,並與地球的數值作為基準進行比較求得未知數。