Was sind Keplers Gesetze?

Keplers Gesetze sind drei Gleichungen, die die Bewegung der astronomischen Körper regeln. Keplers Gesetze wurden zuerst vom Astronomen Johannes Kepler des 17. Jahrhunderts entdeckt, beim Analysieren von Daten sammelten durch Tycho Brahe. Keplers Gesetze sind eine Ausdehnung von Kopernikus früherer heliozentrischer Theorie und ebneten schließlich die Weise für Isaac Newton komplette Theorie von, wie Körper aufeinander einwirken. Newtons Gleichungen von Schwerkraft und von Bewegung können verwendet werden, um Keplers Gesetze abzuleiten, wenn Sie, dass es nur zwei Körper gibt, von denen einer örtlich festgelegt ist und von dem einer sind umkreisend an kleiner als Entweichengeschwindigkeit annehmen. Obgleich Keplers Gesetze ursprünglich entwickelt wurden, um planetarische Bewegungen zu erklären, treffen sie auf jeden möglichen Körper zu, der in der Bahn um einen viel massiveren Körper ist.

Das erste von Keplers Gesetzen gibt an, dass ein Planet oder jeder möglicher andere Gegenstand in der Bahn um den Sun, einem elliptischen Weg mit dem Sun bei einem Fokus folgt. Die Form dieser Ellipsen hängt von der des Suns Masse, von der Position des Planeten und von der Geschwindigkeit des Planeten ab. Ein Satz von sechs Zahlen, genannt die Keplerian Elemente, kann benutzt werden, um den genauen Weg zu spezifizieren, den ein Planet heraus verfolgt.

Die Sekunde von Keplers Gesetzen sagt, dass ein Planet in der Bahn heraus gleiche Bereiche in den gleichen Zeiten nachvollzieht. Wenn Sie eine Linie vom Planeten zum Sun zeichnen und oben den Bereich addieren, den die Linie vorbei während eines gegebenen Zeitabstands fegt, ist sie immer konstant. Dieses Gesetz ist eine Konsequenz der Erhaltung des eckigen Momentums; wenn der Planet sich schneller bewegt, muss er näeher an dem Sun auch sein. Die Zunahme des Bereichs, der von der größeren eckigen Bewegung abgedeckt wird, und die Abnahme am Bereich, der vom kürzeren Abstand abgedeckt wird, müssen genau sich annullieren.

Das dritte Gesetz gibt an, dass das Quadrat des Zeitraums der Bahn zum Würfel der halb-Hauptmittellinie der Bahn proportional direkt sein muss. Die halb-Hauptmittellinie ist Hälfte des Gesamtabstandes zwischen dem Perihelion oder nähste Annäherung zum Sun und der Aphelion oder weitester Abstand vom Sun. Ein Planet sehr weit von den Sun, wie Neptun, hat eine viel größere Bahn; er bewegt auch sich langsam und nimmt mehr Zeit, den gleichen Abstand als ein Planet wie Mercury zurückzulegen. Das genaue Verhältnis zwischen Augenhöhlenzeitraum, halb-Hauptmittellinie, Masse und der Gravitationskonstante wurde später von Isaac Newton ausgearbeitet.