Sistemul solar - Legile lui Kepler

Cea mai apropiată planetă de Soare, cu atât mai mult viteza liniară și unghiulară de revoluție în jurul Soarelui. Perioada de revoluție a planetelor în jurul soarelui relativ la stele se numește o perioadă de stelare.

O astfel de perioadă orbitală a Pământului relativ la stele este numit un an stelare. Cea mai mică stea din perioada de revoluție a planetei Mercur. Marte este de aproximativ 2 ani, Jupiter - 12 ani, și tot în creștere cu distanța de la Soare, Pluto vine la 250 de ani.

Meritul de a descoperi legile mișcării planetelor aparțin proeminent om de știință austriac Kepler. La începutul secolului al XVII-lea. Kepler a stabilit cele trei legi ale mișcării planetare. Ele se numesc legile lui Kepler.

Prima lege a lui Kepler: fiecare planeta orbiteaza in jurul Soarelui într-o elipsă, intr-unul din care al soarelui focare.

Elipsă numit plan curbă închisă având proprietatea că suma distanțelor de la fiecare punct de cele două puncte numite focare rămâne constantă.

Gradul de alungire a elipsei se caracterizează prin excentricitatea. Excentricitatea este raportul dintre distanța focală de la centru la lungimea axei semimajore. În limita de coincidență a focarelor și centrul excentricitatea este zero, iar elipsa devine un cerc.

Cel mai apropiat punct al orbita Soarelui se numește periheliu și cel mai îndepărtat punct de departe este numit afeliu. Orbitele planetelor - elipse, care diferă puțin din cercuri, excentricitățile lor sunt mici. De exemplu, excentricitatea orbitei Pământului e = 0,017.

Excentricitatea orbitelor cometelor sunt aproape de unitate. Când e = 1, al doilea central al elipsei este îndepărtat (în limita) la infinit, astfel încât elipsa devine curbă deschisă numită parabolei. Ramurile sale la infinit tind să devină paralele. Dacă e> 1 orbita este o hiperbolă. Mutarea într-o parabolă sau hiperbolă, corpul se rotește în jurul Soarelui o singură dată pentru totdeauna eliminate din ea.

Kepler a descoperit legile sale prin studierea circulația periodică a planetelor în jurul Soarelui. Newton, pe baza legilor Kepler a descoperit legea gravitației universale. Cu toate acestea, el a constatat că sub influența corpului gravitaționale reciproce se pot deplasa unul față de altul într-o elipsă, în special, a unui cerc, și hiperbolă parabole. Sa dovedit că unele comete încercuiască soarele, se deplasează într-o parabolă sau hiperbolă. În acest caz, ele părăsesc sistemul solar și nu sunt membri mai lungi.

Newton a constatat că tipul de orbita care descrie corpul depinde de viteza sa. La o anumită viteză a corpului descrie un cerc în jurul centrului de atracție. Această rată, numită prima viteza spațială, și a da corpuri rula sateliți artificiali (direcționarea pe orizontală această viteză). Prima viteză cosmică este de aproximativ 8 km / sec. În cazul în care organismul pentru a spune viteza în rădăcina de două ori mai mari, ar fi viteza de evacuare, la aproximativ 11 km / s, în care corpul este eliminat definitiv din pământ și soarele poate fi un companion. În acest caz, mișcarea corpului va fi o parabolă față de Pământ. La viteză mai mare în raport cu corpul pamantului va zbura de-a lungul o hiperbolă.

Viteza medie a Pământului pe o orbită de 30 km / s. Orbită aproape de un cerc, iar viteza pământului în orbita este aproape circulară în regiunea Pământului de la soare. Viteza de evadare pentru Pământ este egală cu rădăcina (2) * 30 km / s = 42 km / sec. La o astfel de viteză în raport cu corpul de soare părăsește sistemul solar.

A doua lege a lui Kepler (legea ariilor): vectorul raza planetei pentru aceleași intervale de mătură arii egale. Raza - vector al planetei numit segmentul de linie de pe planeta la soare. viteza planetei așa cum se misca pe orbita sa este cu atât mai mare, cu atât mai aproape este la soare. La periheliu, cea mai mare viteza planetei. A doua lege a lui Kepler cuantifică variația vitezei de circulație a planetei într-un eliptică.

A treia lege a lui Kepler: pătratele perioade stelare ale planetelor sunt cuburi de axe semi-majore ale orbitele lor.

A treia lege a lui Kepler se referă distanțele medii ale planetelor de la soare, cu perioade de referințe stelare și permite axele semi-majore ale orbitelor planetare exprimate în unități de axa semi-majoră a orbitei Pământului. Axă semi-majoră a unității orbita Pământului nazyvayutastronomicheskoy de la distanță. În termeni astronomice înseamnă distanțele planetelor de la Soare au fost determinate înainte să cunoască lungimea unității astronomice în kilometri.