Bahnumlaufperiode mit beiden Massen
Ermitteln Sie die echte Umlaufzeit zweier Körper, die sich gegenseitig anziehen: Sonne und Erde in 149.597.870.700 m Abstand ergeben rund 365,25 Tage, weil beide Massen zählen. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Masse 1
- 1.988.470.000.000.000.000.000.000.000.000
- Masse 2
- 5.972.200.000.000.000.000.000.000
- Abstand
- 149.597.870.700
- Gesamtmasse
- 1.988.475.972.200.000.000.000.000.000.000
- G
- 0,0000000001
- Mu
- 132.716.851.813.000.000.000
- A hoch 3
- 3.347.928.975.810.000.000.000.000.000.000.000
Wenn zwei Körper unter gegenseitiger Schwerkraft umeinander laufen, nutzt die korrekte newtonsche Periode die Summe beider Massen, nicht nur die schwerere. Die Zweikörperform des dritten Keplerschen Gesetzes besagt, dass die Bahnumlaufperiode T gleich zwei Pi mal der Quadratwurzel aus a hoch drei über G mal (m1 plus m2) ist, wobei a die relative große Halbachse bzw. der Bahnabstand ist. Aufgaben zu Doppelsternen, Planeten–Mond-Systemen vergleichbarer Massen und Missionskonzepte, in denen der Sekundärkörper nicht vernachlässigbar ist, brauchen diese Form mit reduzierter Masse statt der Näherung mit nur einer Zentralkörpermasse.
Wie das Zweikörper-Keplergesetz beide Massen nutzt
Die mittlere Bewegung dieser Relativbahn ist die Quadratwurzel aus G M über a hoch drei, sodass die siderische Periode T gleich zwei Pi mal der Quadratwurzel aus a hoch drei über G mal (m1 plus m2) ist. Wenn m2 viel kleiner als m1 ist, fällt die Summe auf m1 zusammen und Sie erhalten die vertraute Zentralkörperform aus Satelliten- und Planetenaufgaben. Sind die Massen vergleichbar—Doppelsterne, Systeme der Klasse Pluto–Charon oder ein großer Mond relativ zum Planeten—unterschätzt das Weglassen von m2 die Periode.
Quadrieren der Zweikörperformel liefert T zum Quadrat proportional zu a zum Kubus mit Konstante vier Pi zum Quadrat über G (m1 plus m2). Die Separation a muss endlich und strikt positiv sein, damit a hoch drei positiv bleibt und die Wurzel reell ist. Einzelmassen dürfen beliebige endliche Zahlen mit positiver Summe sein, was den üblichen Fall abdeckt, in dem eine Masse null ist und das Problem auf einen einzelnen Zentralkörper schrumpft.
Wo Rechner für Perioden mit zwei Massen im Alltag stehen
Astronomiekurse an Schulen und Universitäten vergeben Doppelstern-Periodenaufgaben und Keplerdriills mit reduzierter Masse, die dieselbe Formel umstellen; ein vertrauenswürdiges Orakel beschleunigt Bewertung und Demovorbereitung. Amateurbeobachter von Doppelsternen wandeln geschätzte Komponentenmassen und Winkelabstände in grobe Perioden um, bevor eine volle Bahnanpassung folgt. Missionskonzeptstudien mit großen Sekundärkörpern—mondgroßen Begleitern, Doppelasteroidenpaaren oder Dualsatellitenformationen—vergleichen Perioden mit und ohne Sekundärmasse, um zu entscheiden, ob die Zentralkörpernäherung ausreicht.
Wissenschaftskommunikatoren machen tabellierte Doppelsternabstände und Sternmassen zu menschenlesbaren Jahreslängen für öffentliche Ausstellungen. Wenn Sie später nur die Zentralkörperperiode, Kepler-Verhältnis-Lösungen zwischen zwei Bahnen um denselben Körper, die große Halbachse aus der Periode oder volle n-Körper-Ephemeriden brauchen, behandeln Sie das als getrennte Suchintentionen und Landings statt diese Seite zur Bahnumlaufperiode mit beiden Massen zu überladen.
Anwendungsfälle
Doppelstern-Hausaufgaben und Lösungsschlüssel
Berechnen Sie die Zweikörper-Kepler-Periode T aus m1, m2 und Separation a, damit Lernende und Autograder eine geschlossene Wahrheit in Sekunden, Tagen und Jahren teilen.
Planeten–Mond-Systeme vergleichbarer Massen
Beziehen Sie Primär- und Sekundärmasse ein, wenn der Mond nicht vernachlässigbar ist, statt der reinen Zentralkörper-Satellitennäherung.
Doppelasteroiden und Dualkörper-Konzeptstudien
Vergleichen Sie Perioden mit und ohne Sekundärmasse für Missionsskizzen und öffentliche Wissenschaftsausstellungen vor vollen numerischen Propagatoren.
Häufige Fragen
Welche Formel nutzt dieser Rechner für die Bahnumlaufperiode mit beiden Massen?
Separation a ist die relative große Halbachse; m1 und m2 sind die beiden Massen.
Welche Einheiten soll ich verwenden?
SI: Massen in Kilogramm und Separation in Metern. Wandeln Sie AU und Sonnenmassen selbst vor dem Aufruf um.
Was kostet der Zweikörper-Rechner für die Bahnumlaufperiode mit beiden Massen?
Im Browser bleibt dieser m1+m2-Periodenrechner gratis auf Ihrem Gerät.
Warum spielt die Masse des kleineren Körpers eine Rolle?
Beide Körper kreisen um ihren gemeinsamen Schwerpunkt, daher hängt die Umlaufzeit von der Summe der Massen ab. Die zweite Masse wegzulassen ist nur sicher, wenn sie viel kleiner ist, etwa bei einem Planeten um seinen Stern.
Was erhalte ich außer der Umlaufzeit in Sekunden?
Sie bekommen die Umlaufzeit zusätzlich in Tagen und julianischen Jahren, die Gesamtmasse, das Produkt aus Gravitationskonstante und Gesamtmasse sowie die mittlere Bewegung der Bahn in Radiant pro Sekunde.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/kepler-two-masses \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"mass1":1.98847e+30,"mass2":5.9722e+24,"separation":149597870700}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/kepler-two-masses", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"mass1": 1.98847e+30,
"mass2": 5.9722e+24,
"separation": 149597870700
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/kepler-two-masses",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"mass1": 1.98847e+30,
"mass2": 5.9722e+24,
"separation": 149597870700
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/kepler-two-masses", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"mass1":1.98847e+30,"mass2":5.9722e+24,"separation":149597870700}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"mass1":1.98847e+30,"mass2":5.9722e+24,"separation":149597870700}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/kepler-two-masses", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"mass1": 1.98847e+30,
"mass2": 5.9722e+24,
"separation": 149597870700
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.kepler_two_masses",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Dieser Rechner nimmt mass1 und mass2 in Kilogramm sowie separation in Metern entgegen, liefert die Periode in Sekunden mit Komfortfeldern in Tagen und julianischen Jahren, den Gravitationsparameter mu gleich G mal Gesamtmasse, die mittlere Bewegung und a hoch drei zur Prüfung, und lehnt nicht positive Gesamtmasse oder Separation ab, damit schlechte Vorgaben nie zu stillem NaN werden.
Wie das Zweikörper-Keplergesetz beide Massen nutzt
Newtonsche Zweikörpergravitation reduziert die Relativbewegung zweier Punktmassen auf ein äquivalentes Einkörperproblem: eine reduzierte Masse mu_red gleich m1 m2 über (m1 plus m2) umkreist eine feste Masse gleich der Gesamtmasse M gleich m1 plus m2 mit Separation gleich dem Relativvektor. Diese Fähigkeit wertet jene geschlossene Form in deterministischer Gleitkommaarithmetik mit dem CODATA-Wert von G aus dem Jahr zweitausendachtzehn aus: keine Zufallsseeds, keine Wanduhren-Zeitstempel, keine Netzaufrufe und keine Modelldrift, sodass identische Eingaben stets dasselbe JSON erzeugen. Die Gesamtmasse m1 plus m2 muss strikt positiv sein; Null- oder Negativsummen scheitern mit invalid_input, weil sie unter dem Zweikörper-Keplergesetz unphysikalisch sind und durch null teilen oder nicht reelle Perioden erzeugen würden.
Was Sie senden und was Sie zurückerhalten
Mass1 und mass2 sind die beiden Körpermasse in Kilogramm; ihre Summe muss strikt größer als null sein. Separation ist die relative große Halbachse a in Metern und muss strikt größer als null sein; für die Erde um die Sonne verwenden Sie etwa eins Komma vier neun sechs mal zehn hoch elf Meter, also eine astronomische Einheit. Klassische Checks sind Sonnenmasse plus Erdmasse bei einem AU mit ungefähr einem Jahr (etwas kürzer als die reine Sonnenmassen-Schätzung, weil die Erde einen winzigen Anteil zur Gesamtmasse addiert) und gleiche Sternmassen bei bekanntem Doppelsternabstand für Periodenübungen. Halten Sie Einheiten konsistent: wandeln Sie Kilometer, AU, Sonnenmassen und Erdmassen vor dem Aufruf in Meter und Kilogramm um, damit das Zahlenprodukt zur SI-Interpretation Ihres Berichts passt. Senden Sie drei erforderliche endliche Zahlen unter den Feldern mass1, mass2 und separation. Fehlende Felder, nichtnumerische Zeichenketten, NaN, Infinity, nicht positive Separation und nicht positive Gesamtmasse scheitern mit invalid_input und werden nicht berechnet. Bei Erfolg spiegelt die Antwort bereinigte mass1, mass2 und separation wider, legt total_mass als Summe offen, G als feste CODATA-Konstante, mu als G mal Gesamtmasse, a_cubed als separation hoch drei, period als primäres SI-Ergebnis in Sekunden, period_days als period geteilt durch sechsundachtzigtausendvierhundert, period_years als period geteilt durch ein julianisches Jahr von dreihundertfünfundsechzig Punkt zwei fünf Tagen, mean_motion als zwei Pi über period in Radiant pro Sekunde, enthält ein Einheiten-Hinweisobjekt, setzt method auf kepler_two_body, formula auf T gleich zwei Pi mal der Wurzel aus a hoch drei über G mal (m1 plus m2) und approximation auf two_body_both_masses für ehrlichen Umfang. Der Preis erfolgreicher API-Aufrufe ist die veröffentlichte Basis von $0.002 pro Element; Validierungsfehler werden nicht abgerechnet.
Wo Rechner für Perioden mit zwei Massen im Alltag stehen
Weil diese Fähigkeit eine reine Parse-Engine ist, beträgt der API-Preis die veröffentlichte Basis von $0.002 pro erfolgreichem Element und fehlgeschlagene Validierung wird nicht abgerechnet.
Technische Fragen
Was geschieht, wenn Gesamtmasse oder Separation null oder negativ sind?
Die Anfrage scheitert mit invalid_input. Nicht positive Separation oder nicht positive Gesamtmasse (mass1 + mass2) ist unter dem Zweikörper-Keplergesetz unphysikalisch und würde die Periode undefiniert oder nicht reell machen.
Worin unterscheidet er sich vom Einmassen-Periodenrechner?
Die reine Zentralkörperform nutzt T = 2π √(a³ / (G·M)) und nimmt den Sekundärkörper als vernachlässigbar an. Diese Seite nutzt stets die Summe m1 + m2, relevant für Doppelsterne und vergleichbare Massenpaare.