НАШИ второй закон Кеплера, также известный как закон площадей, был создан Иоганн Кеплер объяснить наблюдаемую экзотическую орбиту Марса. Этот закон описывает, что тело, вращающееся вокруг другого тела, находящегося в системе покоя, покроет равные площади за равные промежутки времени.
Основным следствием этого закона является изменение орбитальной скорости, потому что, когда планета находится в перигелии, то есть ближе к Солнцу он будет иметь большую скорость, а если он будет в афелии, то есть дальше от Солнца, то он будет иметь скорость меньше.
Читать тоже: Три распространенные ошибки, допускаемые при изучении всемирного тяготения
Краткое изложение второго закона Кеплера
Иоганн Кеплер был физиком, ответственным за исследование и наблюдения, содержащиеся в трех законы Кеплера.
Законы Кеплера были разработаны на основе открытий Иоганна Кеплера об орбите Марса.
Орбиты вокруг Солнца описывают эллиптические траектории, на которых Солнце находится в одном из фокусов эллипса.
Второй закон Кеплера описывает, что тела, вращающиеся вокруг покоящегося тела, совершают равные по площади перемещения за равные промежутки времени.
Этот закон является следствием принципа сохранения момента импульса.
Орбитальная скорость планеты в перигелии больше, чем в афелии.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще ;)
О чем говорит второй закон Кеплера?
На основании наблюдений и данных относительно эксцентричной орбиты Марс, который описывал эллиптическое движение и с орбитальными скоростями, изменяющимися в зависимости от его приближения и ухода отсолнце, Иоганн Кеплер (1571-1630) разработал свой второй закон, также называемый законом площадей.
Формулировка второго закона Кеплера звучит так:
«Радиус-вектор, соединяющий планету с Солнцем, описывает равные площади за равные промежутки времени».
Используя рисунок в качестве примера, закон говорит нам, что время прохождения области 1 будет таким же, как и для области 2, если эти области одинаковы, даже если они кажутся разного размера.
В результате орбитальная скорость претерпевает изменения, при которых, если тело находится ближе к Солнцу (перигелий), скорость будет больше, а если дальше (афелий), то меньше.
Вперигелий > Вафелий
Стоит отметить, что законы Кеплера работают не только для орбит планеты вокруг Солнца, но и для любого тела, вращающегося вокруг другого, находящегося в покое и когда взаимодействие между ними является гравитационным.
В качестве примера у нас есть естественные спутники, такие как Луна, который вращается вокруг земной шар, и луны Сатурн, которые вращаются вокруг этой планеты, следуя этим законам. В этих случаях Земля и Сатурн являются ориентирами в состоянии покоя соответственно.
Читать тоже: Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?
Формула второго закона Кеплера
Формула, описывающая второй закон Кеплера:
\(\frac {A_1}{∆t_1}=\frac{A_2}{∆t_2}\)
\(К 1\ \)а также \(А_2\)площади, охваченные движением, измеряемые в .
\(∆t_1\)а также \(∆t_2 \)- изменения во времени, происходящие в смещении, измеряемые в секундах.
Как применить второй закон Кеплера?
Второй закон Кеплера используется при работе со смещениями небесных тел с равными площадями и, следовательно, через равные промежутки времени.
Таким образом, его можно использовать при изучении движения планет вокруг Солнца или других звезды; естественных и искусственных спутников вокруг планет, среди прочего.
Видеоурок по законам Кеплера
Решенные упражнения по второму закону Кеплера
Вопрос 01
(Unesp) Проанализируйте движение планеты в различных точках ее траектории вокруг Солнца, как показано на рисунке А. Рассматривая участки между точками А и В и между точками С и D, можно сказать, что
(A) Между A и B площадь, охватываемая линией, соединяющей планету с Солнцем, больше, чем между C и D.
(В) если заштрихованные площади равны, планета движется с большей скоростью на участке между А и В.
(C) если заштрихованные площади равны, планета движется с большей скоростью на участке между C и D.
(D) если заштрихованные площади равны, планета движется с одинаковой скоростью в обоих сечениях.
(E) если заштрихованные площади равны, время, затрачиваемое планетой на путь от A до B, больше, чем между C и D.
Разрешение:
Альтернатива Б. Предполагая, что заштрихованные площади равны, по второму закону Кеплера можно сделать вывод, что планета будет двигаться со скоростью быстрее в перигелии, когда он ближе к Солнцу, и медленнее в афелии, когда он дальше от Солнца. Солнце. Значит, на отрезке АВ скорость будет выше.
вопрос 2
(Unesp) Орбита планеты эллиптическая, и Солнце занимает один из ее фокусов, как показано на рисунке (вне масштаба). Области, ограниченные контурами ОПС и МНС, имеют площадь, равную A.
если \(верх\) а также \(t_MN\) – интервалы времени, за которые планета проходит участки ОП и МН соответственно со средними скоростями \(v_OP\) а также \( v_MN\), можно констатировать, что:
) \(t_OP>t_MN \) а также \(v_OP
Б) \( t_OP=t_MN \) а также \(v_OP>v_MN\)
с) \( t_OP=t_MN \) а также \(v_OP
г) \(t_OP>t_MN\) а также \(v_OP>v_MN\)
а также)\( t_OP и \(v_OP
Разрешение:
Альтернатива Б. Согласно второму закону Кеплера области, ограниченные границами ОПС и МНС, встречаются через равные промежутки времени, поэтому \(t_OP=t_MN\). Кроме того, скорость в перигелии будет больше, чем в афелии, поэтому \(v_OP>v_MN\).
Памелла Рафаэлла Мело
Учитель физики
