Тема Законы движения планет Солнечной системы

Тема 3.3 Законы движения планет Солнечной системы.

1. Первый закон Кеплера

2. Второй закон Кеплера

3. Третий закон Кеплера

1. Первый закон Кеплера

До конца XVI в. ученым не удавалось точно рассчитать относительное положение планет на несколько лет вперед с помощью существовавших в то время теорий. Теоретические выкладки давали заметное расхождение с результатами наблюдений. Причина состояла в ошибочном предположении, что планеты равномерно движутся по строго круговым орбитам вокруг Солнца. Кинематические законы движения планет были открыты лишь в начале XVII в. австрийским астрономом и математиком Иоганном Кеплером. Он впервые разрушил укоренившийся пифагорейский предрассудок о «совершенности» орбит планет, показав их эллиптичность.

Первый закон Кеплера: все планеты обращаются по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

2. Второй закон Кеплера

Изучая движение Марса в пространстве, Кеплер заметил, что планета движется по орбите неравномерно — зимой быстрее, чем летом. Он стал искать закономерность, по которой происходит изменение скорости Марса, и выдвинул гипотезу, что скорость должна быть обратно пропорциональна расстоянию от Марса до Солнца. Для перигелия и афелия предположение подтвердилось. Тогда Кеплер условно разбил орбиту Марса на 360 частей и начал проверять свою гипотезу для различных ее участков. Наблюдения и расчеты показали, что за равные промежутки времени Марс проходит равные площади секторов орбиты.

Второй закон Кеплера: радиус-вектор планеты (линия, соединяющая центр Солнца с центром планеты) за равные промежутки времени описывает равновеликие площади.

3. Третий закон Кеплера

Сравнивая размеры орбит и периоды обращения планет вокруг Солнца, Кеплер обнаружил, что квадраты периодов обращения планет пропорциональны кубам их средних расстояний от Солнца (или отношение — одинаково для всех планет).

Третий закон Кеплера: квадраты сидерических периодов обращения двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

Перигелий - ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты.

Афелий - наиболее удаленная от Солнца точка.