Lær hvordan Keplers love analyserer ellipser, excentricitet og vinkelmoment som en del af solsystemets fysik Keplers love om planetbevægelse forklaret i fem spørgsmål. Encyclopedia Britannica INC. Se alle videoer til denne artikel
hvordan døde Paul i Bibelen?
Lær hvordan Johannes Kepler udfordrede det kopernikanske system med planetbevægelse Keplers teori om solsystemet. Encyclopædia Britannica, Inc. Se alle videoer til denne artikel
Keplers love om planetarisk bevægelse , inden for astronomi og klassisk fysik , love, der beskriver bevægelser fra planeter i solsystem . De stammer fra den tyske astronom Johannes Kepler, hvis analyse af observationer fra det 16. århundrede danske astronom Tycho Brahe gjorde det muligt for ham at annoncere sine to første love i år 1609 og en tredje lov næsten et årti senere, i 1618. Kepler selv aldrig nummereret disse love eller særligt skelnet dem fra hans andre opdagelser.
Keplers første lov Keplers første lov om planetbevægelse. Alle planeter bevæger sig rundt om solen i elliptiske baner, med solen som et fokus på ellipsen. Encyclopædia Britannica, Inc./Patrick O'Neill Riley
TopspørgsmålKeplers første lov betyder det planeter bevæge dig rundt om solen ind elliptisk baner. En ellipse er en form, der ligner en flad cirkel. Hvor meget cirklen er fladt udtrykkes ved dens excentricitet. Excentriciteten er et tal mellem 0 og 1. Det er nul for en perfekt cirkel.
Excentriciteten af en ellips måler, hvor flad en cirkel den er. Det er lig med kvadratroden af [1 - b * b / (a * a)]. Bogstavet a står for den halveste akse, ½ afstanden over ellipsens lange akse. Bogstavet b står for semiminoraksen, ½ afstanden over ellipsens korte akse. For en perfekt cirkel er a og b de samme, således at excentriciteten er nul. Jordens bane har en excentricitet på 0,0167, så det er næsten en perfekt cirkel.
Ellipse Læs mere om ellipser.Hvor lang tid a planet tager at gå rundt om solen (dens periode, P) er relateret til planetens gennemsnitlige afstand fra solen (d). Det vil sige, at firkantet af perioden, P * P, divideret med terningen af middelafstanden, d * d * d, er lig med en konstant. Uanset dens periode eller afstand er P * P / (d * d * d) det samme antal for hver planet.
Himmelsk mekanik: Den omtrentlige karakter af Keplers love Læs mere om den omtrentlige karakter af Keplers tredje lov.TIL planet bevæger sig langsommere, når den er længere væk fra solen, fordi dens vinkelmoment ikke ændres. For en cirkulær bane er vinkelmomentet lig med planetens masse (m) gange planetens afstand fra solen (d) gange planetens hastighed (v). Da m * v * d ikke ændrer sig, når en planet er tæt på solen, bliver d mindre, når v bliver større. Når en planet er langt fra solen, bliver d større, når v bliver mindre.
Det følger af Keplers anden lov, at Jorden bevæger sig hurtigst, når den er tættest på Solen. Dette sker i begyndelsen af januar, når Jorden er omkring 147 millioner km (91 millioner miles) fra Solen. Når Jorden er tættest på Solen, kører den med en hastighed på 30,3 kilometer i sekundet.
Keplers tre planetariske love bevægelse kan anføres som følger: (1) Alle planeter bevæger sig omkring solen i elliptiske baner og har solen som en af fokuserne. (2) En radius vektor slutter sig til nogen planet til solen fejer lige områder ud i lige store længder. (3) Kvadraterne for planeternes sideriske perioder (af revolution) er direkte proportionale med terningerne af deres gennemsnitlige afstand til Solen. Kendskab til disse love, især den anden (loven om områder), viste sig at være afgørende for Sir Isaac Newton i 1684–85, da han formulerede sin berømte tyngdelov mellem jorden og månen og mellem solen og planeterne, postuleret af ham at have gyldighed for alle objekter overalt i univers . Newton viste, at bevægelse af legemer, der er udsat for central tyngdekraft, ikke altid behøver at følge de elliptiske baner, der er specificeret i Keplers første lov, men kan tage stier, der er defineret af andre, åbne koniske kurver; bevægelsen kan være i parabolske eller hyperbolske baner afhængigt af kroppens samlede energi. Således kan et objekt med tilstrækkelig energi - fx en komet - komme ind i solsystemet og forlade igen uden at vende tilbage. Fra Keplers anden lov kan det yderligere observeres, at vinkelmomentet på enhver planet omkring en akse gennem solen og vinkelret på kredsløbsplanet også er uændret.
Keplers anden lov Keplers anden lov om planetbevægelse. En radiusvektor, der forbinder enhver planet med Solen, fejer lige store områder ud i lige store tidsrum. Encyclopædia Britannica, Inc./Patrick O'Neill Riley
Keplers tredje lov Keplers tredje lov om planetbevægelse. Kvadraterne i sideriske perioder ( P ) af planeterne er direkte proportionale med terningerne af deres gennemsnitlige afstande ( d ) fra solen. Encyclopædia Britannica, Inc./Patrick O'Neill Riley
hvor blev sagsøgte t rex fundet
planetariske baner: Kepler, Newton og tyngdekraft Brian Greene demonstrerer, hvordan Newtons gravitationslov bestemmer planetenes baner og forklarer mønstrene i deres bevægelse fundet af Kepler. Denne video er en episode i hans Daglig ligning serie. World Science Festival (en Britannica Publishing Partner) Se alle videoer til denne artikel
Nytten af Keplers love strækker sig til bevægelser fra naturlige og kunstige satellitter såvel som til stjernesystemer og ekstrasolare planeter. Som formuleret af Kepler tager lovene naturligvis ikke hensyn til tyngdekraftens interaktioner (som forstyrrende virkninger) af de forskellige planeter på hinanden. Det generelle problem med nøjagtig forudsigelse af bevægelser fra mere end to kroppe under deres gensidige attraktioner er ret kompliceret; analytisk løsninger på tre-kropsproblem kan ikke opnås bortset fra nogle specielle tilfælde. Det kan bemærkes, at Keplers love ikke kun gælder for tyngdekraften, men også for alle andre invers-kvadrat-lov-kræfter, og hvis der tages behørigt hensyn til relativistiske og kvanteeffekter, for de elektromagnetiske kræfter i atomet.
