ITU hukum kedua Kepler, juga dikenal sebagai hukum luas, diciptakan oleh Johannes Kepler untuk menjelaskan orbit eksotik Mars yang telah diamati. Hukum ini menjelaskan bahwa sebuah benda yang mengorbit yang lain, yang terakhir dalam kerangka istirahat, akan mencakup area yang sama dalam interval waktu yang sama.
Akibat utama dari hukum ini adalah adanya variasi kecepatan orbit yang terjadi, karena pada saat planet berada pada perihelion, yaitu, lebih dekat ke Matahari, ia akan memiliki kecepatan yang lebih besar, tetapi jika berada di aphelion, yaitu, lebih jauh dari Matahari, ia akan memiliki kecepatan lebih kecil.
Baca juga: Tiga kesalahan umum yang dibuat dalam studi gravitasi universal:
Ringkasan hukum kedua Kepler
Johannes Kepler adalah fisikawan yang bertanggung jawab atas penelitian dan pengamatan yang terkandung dalam ketiganya hukum Kepler.
Hukum Kepler dikembangkan berdasarkan temuan Johannes Kepler tentang orbit Mars.
Orbit mengelilingi Matahari menggambarkan jalur elips, di mana Matahari berada di salah satu fokus elips.
Hukum kedua Kepler menjelaskan bahwa benda yang mengorbit benda lain dalam keadaan diam membuat perpindahan luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
Hukum ini merupakan konsekuensi dari prinsip kekekalan momentum sudut.
Kecepatan orbit planet pada perihelion lebih besar daripada pada aphelion.
Apa yang dikatakan hukum kedua Kepler?
Berdasarkan pengamatan dan bukti mengenai orbit eksentrik Mars, yang menggambarkan gerak elips dan dengan kecepatan orbit yang bervariasi sesuai dengan pendekatan dan keberangkatannya darimatahari, Johannes Kepler (1571-1630) mengembangkan hukum keduanya, yang juga disebut hukum luas.
Pernyataan hukum kedua Kepler berbunyi sebagai berikut:
“Vektor radius yang menghubungkan planet ke Matahari menggambarkan luas yang sama dalam waktu yang sama.”
Menggunakan gambar sebagai contoh, hukum memberitahu kita bahwa waktu untuk melewati area 1 akan sama dengan area 2, selama area ini sama, meskipun tampaknya memiliki ukuran yang berbeda.
Akibatnya kecepatan orbit mengalami perubahan, dimana jika benda lebih dekat dengan Matahari (perihelion), kecepatannya akan lebih besar, tetapi jika lebih jauh (aphelion) akan lebih kecil.
VPerihelion > Vaphelion
Perlu disebutkan bahwa hukum Kepler tidak hanya bekerja untuk orbit planet mengelilingi Matahari, tetapi juga untuk setiap benda yang mengorbit benda lain yang diam dan ketika interaksi di antara mereka adalah gravitasi.
Sebagai contoh kita memiliki satelit alami, seperti Bulan, yang mengorbit di sekitar bumi, dan bulan dari Saturnus, yang mengorbit di sekitar planet ini, mengikuti hukum-hukum ini. Dalam kasus ini, Bumi dan Saturnus adalah referensi diam masing-masing.
Baca juga: Apa yang akan terjadi jika bumi berhenti berputar?
rumus hukum kedua Kepler
Rumus yang menjelaskan hukum kedua Kepler adalah:
\(\frac {A_1}{∆t_1}=\frac{A_2}{∆t_2}\)
\(TO 1\ \)dan \(A_2\)adalah daerah yang terdiri dari gerakan, diukur dalam .
\(∆t_1\)dan \(∆t_2 \)adalah perubahan waktu yang terjadi dalam perpindahan, diukur dalam detik.
Bagaimana menerapkan hukum kedua Kepler?
Hukum kedua Kepler digunakan setiap kali bekerja dengan perpindahan benda langit dengan luas yang sama dan, akibatnya, dalam interval waktu yang sama.
Dengan demikian, dapat digunakan dalam studi tentang pergerakan planet-planet mengelilingi Matahari atau lainnya bintang; satelit alam dan buatan di sekitar planet, antara lain.
Video pelajaran tentang hukum Kepler
Menyelesaikan latihan tentang hukum kedua Kepler
pertanyaan 01
(Unesp) Analisislah pergerakan planet pada titik-titik yang berbeda dalam lintasannya mengelilingi Matahari, seperti ditunjukkan pada gambar A. Mempertimbangkan peregangan antara titik A dan B dan antara titik C dan D, dapat dikatakan bahwa,
(A) Antara A dan B, luas yang disapu oleh garis yang menghubungkan planet ke Matahari lebih besar daripada luas antara C dan D.
(B) jika luas daerah yang diarsir sama, planet bergerak dengan kecepatan lebih besar pada bentangan antara A dan B.
(C) jika luas daerah yang diarsir sama, planet bergerak dengan kecepatan lebih besar pada bentangan antara C dan D.
(D) jika luas daerah yang diarsir sama, planet bergerak dengan kecepatan yang sama pada kedua bagian.
(E) jika luas daerah yang diarsir sama, waktu yang dibutuhkan planet untuk bergerak dari A ke B lebih lama daripada antara C dan D.
Resolusi:
Alternatif B Dengan asumsi bahwa daerah yang diarsir adalah sama, menurut hukum kedua Kepler, dapat disimpulkan bahwa planet akan bergerak dengan lebih cepat di perihelion, ketika lebih dekat dengan Matahari, dan lebih lambat di aphelion, ketika lebih jauh dari Matahari. Matahari. Jadi, dalam interval AB, ia akan memiliki kecepatan yang lebih tinggi.
pertanyaan 2
(Unesp) Orbit sebuah planet berbentuk elips dan Matahari menempati salah satu fokusnya, seperti diilustrasikan pada gambar (di luar skala). Daerah yang dibatasi oleh kontur OPS dan MNS memiliki luas sama dengan A.
jika \(atas\) dan \(t_MN\) adalah interval waktu yang dihabiskan planet untuk melintasi bagian OP dan MN, masing-masing, dengan kecepatan rata-rata \(v_OP\) dan \( v_MN\), dapat dinyatakan bahwa:
Itu) \(t_OP>t_MN \) dan \(v_OP
B) \( t_OP=t_MN \) dan \(v_OP>v_MN\)
C) \( t_OP=t_MN \) dan \(v_OP
D) \(t_OP>t_MN\) dan \(v_OP>v_MN\)
dan)\( t_OP dan \(v_OP
Resolusi:
Alternatif B Menurut hukum kedua Kepler, daerah yang dibatasi oleh batas OPS dan MNS terjadi pada selang waktu yang sama, sehingga \(t_OP=t_MN\). Juga, kecepatan di perihelion akan lebih besar daripada di aphelion, jadi \(v_OP>v_MN\).
Oleh Pâmella Raphaella Melo
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/segunda-lei-de-kepler.htm