THE Druhý Keplerov zákon, také známý jako právo oblastí, byl vytvořen Johannes Kepler vysvětlit exotickou dráhu Marsu, která byla pozorována. Tento zákon popisuje, že těleso obíhající jiné, druhé v rámci klidu, pokryje stejné oblasti ve stejných časových intervalech.
Hlavním důsledkem tohoto zákona je kolísání orbitální rychlosti, protože když je planeta v perihéliu, to znamená, že blíže ke Slunci bude mít větší rychlost, ale pokud bude v aféliu, tedy dále od Slunce, bude mít rychlost menší.
Čtěte také: Tři běžné chyby při studiu univerzální gravitace
Shrnutí druhého Keplerova zákona
Johannes Kepler byl fyzik zodpovědný za studii a pozorování obsažená ve třech Keplerovy zákony.
Keplerovy zákony byly vyvinuty na základě zjištění Johannese Keplera o oběžné dráze Marsu.
Dráhy kolem Slunce popisují eliptické dráhy, ve kterých je Slunce v jednom z ohnisek elipsy.
Druhý Keplerův zákon popisuje, že tělesa obíhající kolem jiného tělesa v klidu provádějí stejné plošné posuny ve stejných časových intervalech.
Tento zákon je důsledkem principu zachování momentu hybnosti.
Oběžná rychlost planety v perihéliu je větší než v aféliu.
Co říká druhý Keplerov zákon?
Na základě pozorování a důkazů týkajících se excentrické oběžné dráhy Mars, který popsal eliptický pohyb a oběžné rychlosti se mění podle jeho přiblížení a odklonu odslunceJohannes Kepler (1571-1630) vyvinul svůj druhý zákon, nazývaný také právo oblastí.
Výrok druhého Keplerova zákona zní takto:
"Vektor poloměru spojující planetu se Sluncem popisuje stejné oblasti ve stejných časech."
Použijeme-li obrázek jako příklad, zákon nám to říká čas pro průchod oblastí 1 bude stejný pro oblast 2, pokud jsou tyto oblasti stejné, i když se zdají být různé velikosti.
V důsledku toho dochází ke změnám orbitální rychlosti, kdy pokud je těleso blíže Slunci (perihelium), bude rychlost větší, ale pokud bude dále (afélium), bude menší.
PROTIPřísluní > Vaphelion
Stojí za zmínku, že Keplerovy zákony nefungují pouze pro oběžné dráhy planety kolem Slunce, ale také pro každé těleso obíhající kolem jiného, které je v klidu a kdy je interakce mezi nimi gravitační.
Jako příklad máme přirozené satelity, jako je např Měsíc, který obíhá kolem Zeměa měsíce Saturn, které obíhají kolem této planety podle těchto zákonů. V těchto případech jsou Země a Saturn referenčními hodnotami v klidu.
Čtěte také: Co by se stalo, kdyby se Země přestala otáčet?
Formule druhého Keplerova zákona
Vzorec, který popisuje druhý Keplerův zákon, je:
\(\frac {A_1}{∆t_1}=\frac{A_2}{∆t_2}\)
\(DO 1\ \)a \(A_2\)jsou oblasti zahrnuté v pohybu, měřené v .
\(∆t_1\)a \(∆t_2 \)jsou změny v čase, ke kterým dochází při posunutí, měřené v sekundách.
Jak aplikovat druhý Keplerov zákon?
Druhý Keplerov zákon se používá vždy, když se pracuje s posuny nebeských těles o stejných plochách, a tedy ve stejných časových intervalech.
Lze jej tedy využít při studiu pohybu planet kolem Slunce či jiných hvězdy; přírodních a umělých satelitů kolem planet, mimo jiné.
Video lekce Keplerovy zákony
Řešená cvičení ke druhému Keplerovu zákonu
Otázka 01
(Unesp) Analyzujte pohyb planety v různých bodech její trajektorie kolem Slunce, jak je znázorněno na obrázku A. S ohledem na úseky mezi body A a B a mezi body C a D lze říci, že:
(A) Mezi A a B je plocha, kterou spojuje čára spojující planetu se Sluncem, větší než mezi C a D.
(B) pokud jsou zastíněné oblasti stejné, planeta se pohybuje větší rychlostí v úseku mezi A a B.
(C) pokud jsou zastíněné oblasti stejné, planeta se pohybuje větší rychlostí v úseku mezi C a D.
(D) pokud jsou zastíněné oblasti stejné, planeta se pohybuje stejnou rychlostí v obou úsecích.
(E) pokud jsou zastíněné oblasti stejné, doba, kterou planeta potřebuje, aby se dostala z A do B, je delší než mezi C a D.
Řešení:
Alternativa B. Za předpokladu, že zastíněné oblasti jsou stejné, lze podle druhého Keplerova zákona odvodit, že se planeta bude pohybovat rychlejší v perihéliu, kdy je blíže Slunci, a pomalejší v aféliu, kdy je dále od Slunce. Slunce. Takže v intervalu AB bude mít vyšší rychlost.
otázka 2
(Unesp) Dráha planety je eliptická a Slunce zaujímá jedno z jejích ohnisek, jak je znázorněno na obrázku (mimo měřítko). Oblasti ohraničené vrstevnicemi OPS a MNS mají plochy rovné A.
-li \(horní\) a \(t_MN\) jsou časové intervaly, které planeta strávila, aby prošla úseky OP a MN, v tomto pořadí, průměrnou rychlostí \(v_OP\) a \( v_MN\), lze konstatovat, že:
) \(t_OP>t_MN \) a \(v_OP
b) \( t_OP=t_MN \) a \(v_OP>v_MN\)
C) \( t_OP=t_MN \) a \(v_OP
d) \(t_OP>t_MN\) a \(v_OP>v_MN\)
a)\( t_OP a \(v_OP
Řešení:
Alternativa B. Podle druhého Keplerova zákona se regiony ohraničené hranicemi OPS a MNS vyskytují ve stejných časových intervalech, tzn. \(t_OP=t_MN\). Také rychlost v perihéliu bude větší než v aféliu, takže \(v_OP>v_MN\).
Autor: Pâmella Raphaella Melo
Učitel fyziky
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/segunda-lei-de-kepler.htm
