Закони Кеплера – закони руху небесних тіл

1. ЗакониКеплера – законирухунебеснихтіл Сорокіна Ольга Семенівна та Чамата Світлана Олександрівна, учителі Золотоніської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №5 Золотоніської міської ради

2. З прадавніх часів вважалося, що небесні тіла рухаються по «ідеальних кривих» - колах. Геоцентрична система Птолемея Клавдій Птолемей

3. У теорії Миколи Коперника, творця геліоцентричної системи світу, круговий рух також не брався під сумнів. Геліоцентрична система світу Коперника Миколай Коперник (1473–1543)

4. Спостережуване положення планет не відповідало попередньо обчисленому відповідно до теорії кругового руху планет довкола Сонця. Чому? У XVII столітті відповідь на це питання шукав німецький астроном Іоганн Кеплер. Йоганн Кеплер (1571–1630)

5. Йоганн Кеплер вивчав рух Марса за результатами багатолітніх спостережень датського астронома Тихо Брага. Тихо Браге (1546-1601)

6. Йоганн Кеплер виявив, що орбіта Марса не коло, а еліпс. Еліпс - геометричне місце крапок, для яких сума відстаней від двох заданих точок (фокусів F1і F2) є величина постійна і рівна довжині великої осі. Лінія, що сполучає будь-яку точку еліпса з одним з його фокусів, називається радіусом-вектором цієї крапки. Міра відмінності еліпса від кола характеризує його ексцентриситет, рівний відношенню відстаней між фокусами до великої осі: е = F1F2 / A1A2. При збігу фокусів (е = 0) еліпс перетворюється  на коло.

7. Закони Кеплера застосовні не лише до руху планет, але і до руху їх природних і штучних супутників

8. Перший закон Кеплера: Кожна планета рухається по еліпсу, в одному із фокусів якого знаходиться Сонце.

9. Орбіти планет – еліпси, що мало відрізняються від кіл, оскільки їх ексцентриситети малі.

10. Велика піввісь орбіти планети – це її середня відстань від Сонця. Середня відстань Землі від Сонця прийнята в астрономії за одиницю відстані і називається астрономічною одиницею: 1 а.о. = 149 600 000км. Найближчу до Сонця точку орбіти називають перигелієм (греч. пері – біля, біля; Геліос – Сонце), а найбільш видалену – афелієм (греч. апо – вдалині).

11. По еліпсах рухаються не лише планети, але і їх природні і штучні супутники. Найближча до Землі точка орбіти Місяця або штучного супутника Землі називається перигеєм (греч. Гея або Ге – Земля), а найбільш видалена – апогеєм. Перигей Апогей

12. Другий закон Кеплера (закон рівних площ): радіус-вектор планети за рівні проміжки часу описує рівні площі. Ілюстрація другого закону Кеплера на прикладі руху супутника Землі

13. Планети рухаються довкола Сонця нерівномірно: лінійна швидкість планет поблизу перигелія більша, ніж поблизу афелію. М2 М3 М1 М4 S Афелий Перигелий У Марса поблизу перигелія швидкість рівна 26,5 км/с, а біля афелію - 22 км/с. В деяких комет орбіти настільки витягнуті, що поблизу Сонця їх швидкість доходить до 500 км/с, а в афелії знижується до 1 см/с.

14. Третій закон Кеплера: Квадрати сидеричних періодів звернень двох планет відносяться як куби великі піввісь їх орбіт: Ілюстрація третього закону Кеплера на прикладі руху супутників Землі

15. Швидкості близьких до Сонця планет значно більше, чим швидкості далеких.

16. Кеплер досліджував рухи всіх відомих у той час планет і емпірично вивів три закони руху планет відносно Сонця. Перший закон Кеплера: кожна планета рухається по еліпсу, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце. Другий закон Кеплера: радіус-вектор планети за рівні проміжки часу описує рівні площі. Третій закон Кеплера: квадрати сидеричних періодів звернень двох планет відносяться як куби великі піввісь їх орбіт.

17. Інформаційні джерела • Астрономія: 11 кл.: підручник для загальноосвіт. навч. закл.: рівень стандарту, академічний рівень / М. П. Пришляк; за заг. ред. Я. С. Яцківа. – Х.: Вид-во «Ранок», 2011. – 160 с.: іл. • Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — 547 с. — ISBN 996-613-263-X, УДК 52(031) • «Карликові планети». Головна обсерваторія НАН України • http://hvhh.ru/otrimani-pershi-znimki-zoryanogo-skupchennya-v/ • http://ihii.ru/hubble-sfotografuvav-najxolodnishe-misce-u/ • http://space.vn.ua/space-photo/moon.html • http://inscience.com.ua/details.php?id=71 • http://politikan.com.ua/2/10/0/60576.htm • http://geoswit.ucoz.ru/index/0-15