THE Другий закон Кеплера, також відомий як закон площ, був створений Йоганнес Кеплер щоб пояснити екзотичну орбіту Марса, яку спостерігали. Цей закон описує, що тіло, що обертається навколо іншого, останнього в системі спокою, покриватиме рівні площі за рівні проміжки часу.
Основним наслідком цього закону є зміна орбітальної швидкості, оскільки коли планета знаходиться в перигелії, тобто ближче до Сонця він матиме більшу швидкість, але якщо він знаходиться в афелії, тобто далі від Сонця, він матиме швидкість менший.
Читайте також: Три типові помилки, які допускаються при дослідженні всесвітнього тяжіння
Короткий зміст другого закону Кеплера
Йоганнес Кеплер був фізиком, відповідальним за дослідження та спостереження, що містяться в трьох Закони Кеплера.
Закони Кеплера були розроблені на основі висновків Йоганнеса Кеплера про орбіту Марса.
Орбіти навколо Сонця описують еліптичні шляхи, на яких Сонце знаходиться в одному з фокусів еліпса.
Другий закон Кеплера описує, що тіла, що обертаються навколо іншого тіла в стані спокою, здійснюють рівну площу зміщення за рівні проміжки часу.
Цей закон є наслідком принципу збереження моменту імпульсу.
Орбітальна швидкість планети в перигелії більша, ніж в афелії.
Не зупиняйся зараз... Після оголошення буде більше ;)
Що говорить другий закон Кеплера?
На основі спостережень та доказів щодо ексцентричної орбіти Марс, який описував еліптичний рух і з орбітальними швидкостями, що змінюються відповідно до його наближення та відходу відсонцеЙоганнес Кеплер (1571-1630) розробив свій другий закон, також званий законом площ.
Формулювання другого закону Кеплера звучить так:
«Радіус-вектор, що з’єднує планету з Сонцем, описує рівні площі за однаковий час».
На прикладі цифри закон говорить нам про це час проходження через зону 1 буде однаковим для області 2, якщо ці області однакові, навіть якщо вони мають різний розмір.
Внаслідок цього відбувається зміна орбітальної швидкості, при якій, якщо тіло знаходиться ближче до Сонця (перигелій), швидкість буде більшою, а якщо воно далі (афелій), то буде меншою.
ВПерігелій > Вафелій
Варто згадати, що закони Кеплера працюють не тільки для орбіт планети навколо Сонця, а також для будь-якого тіла, що обертається навколо іншого, що знаходиться в стані спокою і коли взаємодія між ними гравітаційна.
Як приклад ми маємо природні супутники, такі як Місяць, який обертається навколо Земля, і місяці Сатурн, які обертаються навколо цієї планети, дотримуючись цих законів. У цих випадках Земля та Сатурн є референсами в стані спокою відповідно.
Читайте також: Що сталося б, якби Земля перестала обертатися?
Формула другого закону Кеплера
Формула, яка описує другий закон Кеплера:
\(\frac {A_1}{∆t_1}=\frac{A_2}{∆t_2}\)
\(ДО 1\ \)і \(A_2\)– це площі, охоплені рухом, виміряні в .
\(∆t_1\)і \(∆t_2 \)– це зміни в часі, що відбуваються в переміщенні, виміряні в секундах.
Як застосувати другий закон Кеплера?
Другий закон Кеплера використовується при роботі зі зміщеннями небесних тіл з рівними площами і, отже, через рівні проміжки часу.
Таким чином, його можна використовувати при вивченні руху планет навколо Сонця чи ін зірки; природних і штучних супутників навколо планет, серед інших.
Відеоурок про закони Кеплера
Розв’язували вправи з другого закону Кеплера
Питання 01
(Unesp) Проаналізуйте рух планети в різних точках її траєкторії навколо Сонця, як показано на малюнку А. Розглядаючи відрізки між точками A і B і між точками C і D, можна сказати, що:
(A) Між A і B площа, охоплена лінією, що з'єднує планету з Сонцем, більша, ніж площа між C і D.
(B) якщо затінені області рівні, планета рухається з більшою швидкістю на відрізку між A і B.
(C) якщо затінені області рівні, планета рухається з більшою швидкістю на відрізку між C і D.
(D) якщо затінені області рівні, планета рухається з однаковою швидкістю в обох ділянках.
(E) якщо затінені області рівні, час, необхідний для того, щоб планета перемістилася від A до B, довший, ніж між C і D.
Роздільна здатність:
Альтернатива Б. Припускаючи, що затінені області рівні, за другим законом Кеплера можна зробити висновок, що планета рухатиметься із швидше в перигелії, коли воно ближче до Сонця, і повільніше в афелії, коли воно далі від Сонця. сонце. Отже, в інтервалі AB він матиме більшу швидкість.
питання 2
(Unesp) Орбіта планети є еліптичною, і Сонце займає один з її фокусів, як показано на малюнку (за межами масштабу). Області, обмежені контурами OPS і MNS, мають площі, рівні A.
якщо \(верх\) і \(t_MN\) – інтервали часу, витрачені планетою на проходження секцій OP та MN відповідно із середньою швидкістю \(v_OP\) і \( v_MN\), можна стверджувати, що:
в) \(t_OP>t_MN \) і \(v_OP
б) \( t_OP=t_MN \) і \(v_OP>v_MN\)
ç) \( t_OP=t_MN \) і \(v_OP
г) \(t_OP>t_MN\) і \(v_OP>v_MN\)
і)\( t_OP і \(v_OP
Роздільна здатність:
Альтернатива Б. Відповідно до другого закону Кеплера, області, обмежені межами OPS і MNS, відбуваються через рівні проміжки часу, тому \(t_OP=t_MN\). Крім того, швидкість в перигелії буде більшою, ніж в афелії, отже \(v_OP>v_MN\).
Автор Памелла Рафаелла Мело
Вчитель фізики
