为什么进入椭圆轨道会有速度变化?

开普勒第二定律告诉我们,行星在公转时,它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积是相等的。这意味着当行星离太阳较近时,为了扫过相同的面积,它必须移动得更快,从而保持面积速率恒定。

这就是为什么在椭圆轨道上,行星在近地点速度最快,而在远地点速度最慢。因为近地点半径小,需要更大的线速度来补偿面积扫过的要求;反之,远地点半径大,速度就会慢下来。

我们可以这样理解:如果行星靠近中心天体,它的轨道半径变小了。为了保证单位时间扫过的扇形面积不变,行星在这一小段距离内必须走更长的弧长,这就导致它的线速度必然增加。