In astrodynamics, the vis-viva equation, also referred to as orbital-energy-invariance law or Burgas formula, is one of the equations that model the motion of orbiting bodies. It is the direct result of the principle of conservation of mechanical energy which applies when the only force acting on an object is its own weight which is the gravitational force determined by the product of the mass of the object and the strength of the surrounding gravitational field. Vis viva (Latin for "living force") is a term from the history of mechanics, and it survives in this sole context. It represents the principle that the difference between the total work of the accelerating forces of a system and that of the retarding forces is equal to one half the vis viva accumulated or lost in the system while the work is being done. For any Keplerian orbit (elliptic, parabolic, hyperbolic, or radial), the vis-viva equation is as follows: where: v is the relative speed of the two bodies r is the distance between the two bodies' centers of mass a is the length of the semi-major axis (a > 0 for ellipses, a = ∞ or 1/a = 0 for parabolas, and a < 0 for hyperbolas) G is the gravitational constant M is the mass of the central body The product of G.M can also be expressed as the standard gravitational parameter using the Greek letter μ. In the vis-viva equation the mass m of the orbiting body (e.g., a spacecraft) is taken to be negligible in comparison to the mass M of the central body (e.g., the Earth). The central body and orbiting body are also often referred to as the primary and a particle respectively. In the specific cases of an elliptical or circular orbit, the vis-viva equation may be readily derived from conservation of energy and momentum. Specific total energy is constant throughout the orbit. Thus, using the subscripts a and p to denote apoapsis (apogee) and periapsis (perigee), respectively, Rearranging, Recalling that for an elliptical orbit (and hence also a circular orbit) the velocity and radius vectors are perpendicular at apoapsis and periapsis, conservation of angular momentum requires specific angular momentum , thus : Isolating the kinetic energy at apoapsis and simplifying, From the geometry of an ellipse, where a is the length of the semimajor axis.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Séances de cours associées (10)
Windows et revêtements: Transfert de chaleur
Explore le transfert de chaleur dans les fenêtres et les revêtements, en mettant l'accent sur la minimisation de la réflexion et l'optimisation de l'absorption.
Modèles de disques Galaxy : orbites et potentiels
Explore les modèles de disques de galaxies, les orbites, les potentiels et la vitesse circulaire dans les galaxies à disques.
Afficher plus
Publications associées (6)

Hybrid guiding-centre/full-orbit simulations in non-axisymmetric magnetic geometry exploiting general criterion for guiding-centre accuracy

Jonathan Graves, Wilfred Anthony Cooper, David Pfefferlé

To identify under what conditions guiding-centre or full-orbit tracing should be used, an estimation of the spatial variation of the magnetic field is proposed, not only taking into account gradient and curvature terms but also parallel currents and the lo ...
Iop Publishing Ltd2015

Energetic ion dynamics and confinement in 3D saturated MHD configurations

David Pfefferlé

In the following theoretical and numerically oriented work, a number of findings have been assembled. The newly devised VENUS-LEVIS code, designed to accurately solve the motion of energetic particles in the presence of 3D magnetic fields, relies on a non- ...
EPFL2015

Numerical approximation of the fractional Laplacian via hp-finite elements, with an application to image denoising

Jan Sickmann Hesthaven, Paolo Gatto

The fractional Laplacian operator (−∆)s on a bounded domain Ω can be realized as a Dirichlet-to-Neumann map for a degenerate elliptic equation posed in the semi-infinite cylinder Ω × (0,∞). In fact, the Neumann trace on Ω involves a Muckenhoupt weight that ...
Springer Verlag2015
Afficher plus
Personnes associées (1)
Concepts associés (11)
Radial trajectory
In astrodynamics and celestial mechanics a radial trajectory is a Kepler orbit with zero angular momentum. Two objects in a radial trajectory move directly towards or away from each other in a straight line. There are three types of radial trajectories (orbits). Radial elliptic trajectory: an orbit corresponding to the part of a degenerate ellipse from the moment the bodies touch each other and move away from each other until they touch each other again. The relative speed of the two objects is less than the escape velocity.
Vitesse orbitale
thumb|Comparaisons de vitesses orbitales de différents satellites de la Terre. La vitesse orbitale d'un objet céleste, le plus souvent une planète, un satellite naturel, un satellite artificiel ou une étoile binaire, est la vitesse à laquelle il orbite autour du barycentre d'un système à deux corps, soit donc le plus souvent autour d'un corps plus massif. L'expression peut être employée pour désigner la vitesse orbitale moyenne du corps le long de son orbite ou la vitesse orbitale instantanée, en un point précis.
Mouvement képlérien
En astronomie, plus précisément en mécanique céleste, le mouvement képlérien correspond à une description du mouvement d'un astre par rapport à un autre respectant les trois lois de Kepler. Pour cela il faut que l'interaction entre les deux astres puisse être considérée comme purement newtonienne, c'est-à-dire qu'elle varie en raison inverse du carré de leur distance, et que l'influence de tous les autres astres soit négligée.
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.