Презентация на тему "Законы Кеплера Бандурко"

Законы движения планет солнечной системы. Законы Кеплера. Презентация Бандурко Екатерины Преподаватель: Деменин Л. Н.

С древнейших времён считалось, что небесные тела движутся по окружностям. Однако в XVII в, выяснилось, что орбиты небесных тел отличаются от окружностей. Это важное открытие принадлежит Иоганну Кеплеру.

Кеплер на основе результатов кропотливых и многолетних наблюдений Тихо Браге за планетой Марс смог определить форму его орбиты. После длительных расчетов Кеплер достиг согласования своих результатов и записей о наблюдениях датского астронома. Итогом является открытие трёх основных законов движения планет. Эти законы носят имя Кеплера.

Законы Кеплера применимы не только к движению планет, но и к движению их естественных и искусственных спутников.

Первый закон Кеплера Любая планета движется по орбите в виде Солнце.  эллипса, в одном из фокусов которого находится *Эллипс - геометрическая фигура, свойство которой состоит в том, что сумма расстояний от любой точки эллипса до двух особых точек, именуемых фокусами эллипса (F), является величиной постоянной. У эллипса еще выделяют точку центра (С). Основным же понятием для этой фигуры является эксцентриситет. *Степень отличия эллипса от окружности характеризует его эксцентриситет, равный отношению расстояния от центра эллипса до его фокуса к длине большой полуоси (a) или отношению корня из разности квадратов большой и малой (b) полуосей к длине большой полуоси:  *При совпадении фокусов (е = 0) эллипс превращается в окружность.

*Орбиты Венеры и Земли близки к окружностям (эксцентриситет орбиты Венеры 0,0068, Земли – 0,0167). *Орбиты большинства других планет более вытянуты.

Вспомним также, что гравитационное взаимодействие присуще всем телам, обладающим массами. Из-за этого орбиты всех тел Солнечной системы постоянно меняются: все планеты действуют друг на друга. Такое действие (малое, по сравнению с действием Солнца) называют возмущающим. А изменения в пути небесных тел – возмущениями. Например, возмущающая сила гравитационного притяжения Юпитера значительно меняет орбиты астероидов. Действие на Луну Земли и Солнца делают совершенно непригодными для расчетов ее орбиты законы Кеплера.

*Второй Закон Кеплера *Каждая планета движется так, что радиус- вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.

Афелий Перигелий Другими словами, планета движется быстрее всего в перигелии, а медленнее всего — когда находится на наибольшем удалении (в афелии). Таким образом, второй закон Кеплера определяет скорость движения планеты. Она тем больше, чем планета ближе к Солнцу. Так, скорость кометы Галлея в перигелии равна 55 км/с, а в афелии 0,9 км/с.

Третий закон Кеплера Отношение квадрата периода обращения планеты вокруг Солнца к большой полуоси орбиты этой планеты является постоянным, и также равняется отношению квадрата периода обращения другой планеты вокруг Солнца к большой полуоси этой планеты. Также иногда записывают другое отношение:

И хотя законы Кеплера имели относительно невысокую погрешность (не более 1%), все же они были получены эмпирическим способом. Теоретическое же обоснование отсутствовало. Данная проблема позже была решена Исааком Ньютоном, который в 1682-м году открыл закон всемирного тяготения. Благодаря этому закону удалось описать подобное поведение планет. Законы Кеплера стали важнейшим этапом в понимании и описании движения планет