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과학

이심률

이심률과학
영문명
Eccentricity
대표 기호
e
원
e=0
타원과 포물선
타원은 0≤e<1, 포물선은 e=1
이심률은 원뿔 곡선의 형태를 나타내는 무차원 수다. 타원에서는 원에 얼마나 가까운지 또는 얼마나 길쭉한지를 구분하며, 천체의 이상화한 궤도 모양을 설명할 때도 쓰인다.

크기와 모양을 나누기

작은 타원과 큰 타원이 같은 비율로 확대된 관계라면 이심률은 같다. 이심률은 길이의 단위를 가진 크기가 아니라 형태를 나타내는 비율이다. 궤도의 크기를 나타내는 장반경과도 구분해야 한다.

타원에서의 계산

타원의 중심에서 초점까지의 거리를 c, 장반경을 a라고 하면 이심률은 c/a다. 초점이 중심과 가까울수록 원에 가까워지고, 두 초점이 더 벌어질수록 타원이 길쭉해진다. 원에서는 두 초점이 중심과 겹쳐 이심률이 0이다.

곡선의 종류

타원은 이심률이 1보다 작고 포물선은 1이며 쌍곡선은 1보다 크다. 이는 초점과 준선을 이용한 원뿔 곡선의 정의와 연결된다. 이심률이 같은 곡선이라도 위치와 방향, 크기는 별도로 정해야 한다.

궤도를 읽을 때

태양 주위를 도는 타원 궤도의 이심률이 크면 가장 가까운 거리와 가장 먼 거리의 차이가 커진다. 하지만 거리 차이만으로 계절의 원인을 설명해서는 안 된다. 지구의 계절에서는 자전축 기울기가 핵심적인 역할을 한다.

관련 문서

타원 / 포물선 / 쌍곡선 / 궤도