1. 拉格朗日點受力平衡
拉格朗日點指受兩大物體引力作用下,能使小物體穩(wěn)定的點. 一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點,在該點處,小物體相對于兩大物體基本保持靜止。這些點的存在由法國數(shù)學家拉格朗日于1772年推導證明的。1906年首次發(fā)現(xiàn)運動于木星軌道上的小行星(見脫羅央群小行星)在木星和太陽的作用下處于拉格朗日點上。
在每個由兩大天體構成的系統(tǒng)中,按推論有5個拉格朗日點,但只有兩個是穩(wěn)定的,即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾,仍然有保持在原來位置處的傾向。
每個穩(wěn)定點同兩大物體所在的點構成一個等邊三角.
2. 拉格朗日引力平衡點
拉格朗日出生在意大利的都靈。由于是長子,父親一心想讓他學習法律,然而,拉格朗日對法律毫無興趣,偏偏喜愛上文學。
直到16歲時,拉格朗日仍十分偏愛文學,對數(shù)學尚未產(chǎn)生興趣。16歲那年,他偶然讀到一篇介紹牛頓微積分的文章《論分析方法的優(yōu)點》,使他對牛頓產(chǎn)生了無限崇拜和敬仰之情,于是,他下決心要成為牛頓式的數(shù)學家。
在進入都靈皇家炮兵學院學習后,拉格朗日開始有計劃地自學數(shù)學。由于勤奮刻苦,他的進步很快,尚未畢業(yè)就擔任了該校的數(shù)學教學工作。20歲時就被正式聘任為該校的數(shù)學副教授。從這一年起,拉格朗日開始研究“極大和極小”的問題。他采用的是純分析的方法。1758年8月,他把自己的研究方法寫信告訴了歐拉,歐拉對此給予了極高的評價。從此,兩位大師開始頻繁通信,就在這一來一往中,誕生了數(shù)學的一個新的分支——變分法。
1759年,在歐拉的推薦下,拉格朗日被提名為柏林科學院的通訊院士。接著,他又當選為該院的外國院士。
1762年,法國科學院懸賞征解有關月球何以自轉,以及自轉時總是以同一面對著地球的難題。拉格朗日寫出一篇出色的論文,成功地解決了這一問題,并獲得了科學院的大獎。拉格朗日的名字因此傳遍了整個歐洲,引起世人的矚目。兩年之后,法國科學院又提出了木星的4個衛(wèi)星和太陽之間的攝動問題的所謂“六體問題”。面對這一難題,拉格朗日毫不畏懼,經(jīng)過數(shù)個不眠之夜,他終于用近似解法找到了答案,從而再度獲獎。這次獲獎,使他贏得了世界性的聲譽。
1766年,拉格朗日接替歐拉擔任柏林科學院物理數(shù)學所所長。在擔任所長的20年中,拉格朗日發(fā)表了許多論文,并多次獲得法國科學院的大獎:1722年,其論文《論三體問題》獲獎;1773年,其論文《論月球的長期方程》再次獲獎;1779年,拉格朗日又因論文《由行星活動的試驗來研究彗星的攝動理論》而獲得雙倍獎金。
在柏林科學院工作期間,拉格朗日對代數(shù)、數(shù)論、微分方程、變分法和力學等方面進行了廣泛而深入的研究。他最有價值的貢獻之一是在方程論方面。他的“用代數(shù)運算解一般n次方程(n4)是不能的”結論,可以說是伽羅華建立群論的基礎。
3. 拉格朗日點物理
從天體物理學的角度看,拉格朗日點被發(fā)現(xiàn)后,天文學家認為在一個恒星系統(tǒng)中的5個拉格朗日點上,應該存在大量的天體。按照這個思路,天文學家已經(jīng)在太陽系的多個行星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了大量此前未被發(fā)現(xiàn)或者觀測到的小行星。比如,在木星的L4和L5兩個拉格朗日點上,就發(fā)現(xiàn)了大量的特洛伊小行星,數(shù)量超過2000個。
從航空航天的角度看,拉格朗日點發(fā)現(xiàn),極大地推動了現(xiàn)代航天科學的進步。由于位于拉格朗日點的航天器只需要很少的燃料就可以維持軌道穩(wěn)定,因此,這5個拉格朗日點成為航天器的首選目的地,并且,5個拉格朗日點的不同位置,對于不同的航天器來說,也具有不同的優(yōu)勢。
4. 拉格朗日點穩(wěn)定性
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數(shù)f(x)滿足條件:
(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);
(2)在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導,則在(a,b)內(nèi)至少存在一點ξ,使得
顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當f(a)=f(b)時的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。
5. 第二拉格朗日點怎么平衡力
拉格朗日法是描述流體運動的兩種方法之一,又稱隨體法,跟蹤法。
是研究流體各個質(zhì)點的運動參數(shù)(位置坐標、速度、加速度等)隨時間的變化規(guī)律。綜合所有流體質(zhì)點運動參數(shù)的變化,便得到了整個流體的運動規(guī)律。
在研究波動問題時,常用拉格朗日法
6. 拉格朗日點穩(wěn)定點
拉格朗日點有5個,但只有兩個是穩(wěn)定的。
拉格朗日點又稱平動點,在天體力學中是限制性三體問題的五個特解。這些點的存在由瑞士數(shù)學家歐拉于1767年推算出前三個,法國數(shù)學家拉格朗日于1772年推導證明剩下兩個。在每個由兩大天體構成的系統(tǒng)中,按推論有5個拉格朗日點,但只有兩個是穩(wěn)定的,即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾,仍然有保持在原來位置處的傾向。每個穩(wěn)定點同兩大物體所在的點構成一個等邊三角形。
7. 拉格朗日點l2受力分析
拉格朗日點是三體意義下的一種平衡點,在拉格朗日點,第三體受到的另外兩個物體的引力合力為零。如果稍微偏離平衡點,第三體就會受到一個大概指向拉格朗日點方向的合力,類似于繞天體中心的萬有引力。從而可以得到環(huán)繞拉格朗日點的暈軌道。
8. 地球和月球之間引力平衡的拉格朗日點
拉格郎日點與其它的兩個天體是等邊三角形的關系,所以地日拉格郎日點距地球是38萬公里,地日的是1.49億公里。
日地拉格朗日點:
L1、L2距離地球150萬km,L3、L4距離地球1a.u.,L5距離地球2a.u.。地月拉格朗日點:
L1、L2距離月球6.5萬km,距離地球分別為38.4±6.5萬km,L3、L4、L5距離地球一個地月距離,也就是38.4萬km。
拉格朗日點共有五個,現(xiàn)在大多在利用L2點,地月L2點在地球-月球連接線上,離地球445000公里,離月球65000公里,嫦娥所到的是地日L2點:離地球1500000公里,離太陽才是1.49億公里+1500000公里。