Jakie są prawa Keplera?
Prawa
Keplera to trzy równania, które rządzą ruchem organów astronomicznych. Prawa Keplera zostały po raz pierwszy odkryte przez XVII -wiecznego astronomu Johannesa Keplera, analizując dane zebrane przez Tycho Brahe. Prawa Keplera są przedłużeniem wcześniejszej teorii heliocentrycznej Kopernika i ostatecznie utorowały drogę pełnej teorii Izaaka Newtona dotyczącej interakcji ciał. Równania grawitacji i ruchu Newtona można wykorzystać do uzyskania praw Keplera, jeśli założysz, że istnieją tylko dwa ciała, z których jedno jest ustalone, a jedno z nich jest krążące z prędkością mniej niż ucieczką. Chociaż prawa Keplera zostały pierwotnie opracowane w celu wyjaśnienia ruchów planetarnych, dotyczą one dowolnego ciała, które jest na orbicie wokół znacznie bardziej masywnego ciała.
Pierwszy z przepisów Keplera stwierdza, że planeta lub jakikolwiek inny przedmiot na orbicie wokół Słońca podąża eliptyczną ścieżką ze słońcem po jednym ognisku. Kształt tych elipsów zależy od masy słonecznej, pozycji planety i prędkości planety. AZestaw sześciu liczb, zwanych elementami keplerian, można użyć do określenia dokładnej ścieżki, którą śledzi planeta.
Drugi z przepisów Keplera mówi, że planeta na orbicie śledzi równe obszary w równych czasach. Jeśli narysujesz linię z planety do słońca i dodasz obszar, który linia zamiata w danym przedziale czasowym, jest zawsze stała. Prawo to jest konsekwencją ochrony pędu kątowego; Jeśli planeta porusza się szybciej, musi również być bliżej słońca. Wzrost powierzchni pokrytej większym ruchem kątowym i spadek obszaru pokrytego z krótszej odległości musi dokładnie się anulować.
Trzecie prawo stwierdza, że kwadrat okresu orbity musi być bezpośrednio proporcjonalny do sześcianu osi półmajorowej orbity. Oś półmajorowa to połowa całkowitej odległości między peryhelionem lub najbliższym podejściem do słońca,i aphelion lub najdalsza odległość od słońca. Planeta bardzo daleko od słońca, taka jak Neptune, ma znacznie większą orbitę; Porusza się również wolniej, poświęcając więcej czasu na pokrycie tej samej odległości niż planeta, taka jak rtęć. Dokładny związek między okresem orbitalnym, osi pół-duszy, masą i stałą grawitacyjną zostały później opracowane przez Isaaca Newtona.