Quelles sont les lois de Kepler?
Les lois de Kepler sont trois équations qui régissent le mouvement des organes astronomiques. Les lois de Kepler ont été découvertes pour la première fois par l'astronome du XVIIe siècle Johannes Kepler lors de l'analyse des données collectées par Tycho Brahe. Les lois de Kepler sont une extension de la théorie héliocentrique antérieure de Copernic, et ont finalement ouvert la voie à la théorie complète d'Isaac Newton sur la façon dont les corps interagissent. Les équations de gravité et de mouvement de Newton peuvent être utilisées pour dériver les lois de Kepler, si vous supposez qu'il n'y a que deux corps, dont l'un est fixe, et dont l'un est en orbite à moins de vitesse d'échappement. Bien que les lois de Kepler aient été initialement développées pour expliquer les mouvements planétaires, ils s'appliquent à tout corps en orbite autour d'un corps beaucoup plus massif.
Le premier des lois de Kepler indique qu'une planète, ou tout autre objet en orbite autour du soleil, suit un chemin elliptique avec le soleil à un foyer. La forme de ces ellipses dépend de la masse du soleil, de la position de la planète et de la vitesse de la planète. UNL'ensemble de six nombres, appelés éléments keplériens, peut être utilisé pour spécifier le chemin exact qu'une planète trace.
Le deuxième des lois de Kepler dit qu'une planète en orbite trace les zones égales en temps égal. Si vous tracez une ligne de la planète au soleil et que vous additionnez la zone que la ligne balaie pendant un intervalle de temps donné, il est toujours constant. Cette loi est une conséquence de la conservation du moment angulaire; Si la planète se déplace plus vite, elle doit également être plus proche du soleil. L'augmentation de la zone couverte du plus grand mouvement angulaire et la diminution de la zone couverte de la distance plus courte doivent s'annuler exactement.
La troisième loi stipule que le carré de la période de l'orbite doit être directement proportionnel au cube de l'axe semi-majeur de l'orbite. L'axe semi-majeur est la moitié de la distance totale entre le périhélion, ou l'approche la plus proche du soleil,et l'aphelion, ou la distance la plus éloignée du Soleil. Une planète très loin du soleil, comme Neptune, a une orbite beaucoup plus grande; Il se déplace également plus lentement, prenant plus de temps pour couvrir la même distance qu'une planète comme le mercure. La relation exacte entre la période orbitale, l'axe semi-majeur, la masse et la constante gravitationnelle a ensuite été élaborée par Isaac Newton.