Keplera trešā likuma dedukcija. Keplera trešais likums.

Mēs zinām, ka planētu orbītas ir eliptiskas, tomēr Keplera trešā likuma atskaitīšana, aplūkosim apļveida orbītu. Lai gan šī demonstrācija ir balstīta uz apļveida orbītām, rezultāti ir derīgi arī eliptiskām orbītām.

Attēlā mums ir planēta, kas riņķo ap Sauli. Centrpetālais spēks (Fc) ir Saules pievilkšanas gravitācijas spēks. Pievilcības spēki, kas iedarbojas starp planētām un satelītiem, tiek ignorēti, jo to masa ir daudz mazāka par Saules masu.

Centrpetālais spēks Fc ir pievilcīgs spēks, ko Saule iedarbojas uz planētu.

Tāpat kā masas planēta (m) riņķo ap Sauli, apļveida kustībā un ar leņķisko ātrumu ( ), radušos spēku uz planētu, ko sauc par centripetālo spēku (Fc), nosaka:

Fç=mω2 r

Uz ko:

Fç:centripetālais spēks;
m: planētas masa;
ω: planētas leņķiskais ātrums;
r: planētas orbītas rādiuss.

Leņķisko ātrumu nosaka:

Uz ko:

T: revolūcijas periods uz planētas.

Aizstājot 2. vienādojumu ar 1. vienādojumu, mums ir:

Ņemiet vērā, ka centripetālais spēks ir pievilkšanās spēks starp Sauli un planētu. Tādējādi, ņemot vērā Saules masu kā (M) un planētas orbītas rādiusu kā (r), kas ir attālums starp Sauli un planētu, universālās gravitācijas likumu var uzrakstīt šādi:

Uz ko:

Pielīdzinot vienādojumu 3 ar 4, mums būs:

Drīzumā:

Apskatiet 5. vienādojumu un ņemiet vērā, ka termins  ir nemainīgs, jo nezināmie attiecas uz universālo konstanti un saules masu, tāpēc vienādojumu var pārrakstīt šādi:

T2=kr3

Uz ko:

k: proporcionalitātes konstante.

6. vienādojums mums norāda, ka planētas ap Saules apgriezienu perioda kvadrāts ir tieši proporcionāls attāluma kubam starp tām.

Izmantojot iepriekš minēto vienādojumu, mēs varam secināt, ka jo tālāk planēta atrodas no Saules, jo ilgāks ir tās apgriezienu periods.

Keplera trešais likums, ko tikko secinājām, ir spēkā arī attiecībā uz Zemi attiecībā uz Mēness un mākslīgo pavadoņu kustību.


Autors: Neitans Augusto
Beidzis fiziku

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/deducao-terceira-lei-kepler.htm

Jaunie satiksmes noteikumi stājas spēkā 2023

2023. gada sākumā Brazīlijā stājās spēkā jauni satiksmes noteikumi, kam jākalpo kā brīdinājumam a...

read more

Vēlaties zaudēt svaru? Atklājiet pārtikas produktus, kas palīdz zaudēt svaru

Daudzi cilvēki cenšas uzturēt regulāru praksi aktivitātes fiziskās aktivitātes savās rutīnās, tač...

read more

Kāpēc nekad nevajadzētu ļaut organismam trūkt D vitamīna

A D vitamīns tā ir viena no svarīgākajām uzturvielām mūsu ķermenim, jo ​​tā ir atbildīga par vair...

read more