Vad är Keplers lagar?

Keplers -lagar är tre ekvationer som styr rörelsen hos astronomiska kroppar.Keplers -lagar upptäcktes först av 1600 -talets astronom Johannes Kepler medan de analyserade data som samlats in av Tycho Brahe.Keplers -lagar är en förlängning av Copernicuss tidigare heliocentrisk teori och banade så småningom vägen för Isaac Newtons fullständig teori om hur kroppar interagerar.Newtons ekvationer av tyngdkraft och rörelse kan användas för att härleda Keplers -lagar, om du antar att det bara finns två kroppar, varav en är fixerad, och en av dem kretsar på mindre än flykthastighet.Även om Keplers -lagar ursprungligen utvecklades för att förklara planetiska rörelser, gäller de för alla kroppar som är i bana runt en mycket mer massiv kropp.

Den första av Keplers -lagarna säger att en planet eller något annat föremål i bana runt solen följerEn elliptisk väg med solen vid ett fokus.Formen på dessa ellipser beror på Suns -massan, planeterpositionen och planeterhastigheten.En uppsättning av sex siffror, kallade Keplerian Elements, kan användas för att specificera den exakta vägen som en planet spårar ut.

Den andra av Keplers -lagarna säger att en planet i omloppsbana spårar ut lika områden i lika tider.Om du drar en linje från planeten till solen och lägger till det område som linjen sveper över under ett givet tidsintervall är det alltid konstant.Denna lag är en följd av bevarande av vinkelmoment;Om planeten rör sig snabbare måste den också vara närmare solen.Ökningen i det område som täcks från den större vinkelrörelsen och minskningen i området som täcks från det kortare avståndet måste exakt avbryta varandra.

Den tredje lagen säger att kvadratet på omloppsperioden måste vara direkt proportionell motKuben för banorna semi-major-axel.Semi-majoraxeln är hälften av det totala avståndet mellan perihelionen, eller närmaste tillvägagångssätt till solen och aphelion, eller längst avstånd från solen.En planet mycket långt från solen, som Neptun, har en mycket större bana;Det rör sig också långsammare och tar mer tid att täcka samma avstånd än en planet som kvicksilver.Det exakta förhållandet mellan omloppsperiod, semi-major-axel, massa och gravitationskonstanten utarbetades senare av Isaac Newton.