تعرف على كيفية تحليل قوانين كبلر للقطوع الناقصة والغرابة المركزية والزخم الزاوي كجزء من فيزياء النظام الشمسي ، وأوضح قوانين كبلر لحركة الكواكب في خمسة أسئلة. موسوعة بريتانيكا INC. شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
هل يمكن أن تولد معتل اجتماعيا
اكتشف كيف تحدى يوهانس كبلر النظام الكوبرنيكي لحركة الكواكب نظرية كبلر للنظام الشمسي. Encyclopædia Britannica، Inc. شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
قوانين كبلر لحركة الكواكب ، في علم الفلك والكلاسيكية الفيزياء ، القوانين التي تصف حركات الكواكب في ال النظام الشمسي . تم اشتقاقها من قبل عالم الفلك الألماني يوهانس كيبلر ، الذي مكنه تحليله لملاحظات عالم الفلك الدنماركي تايكو براهي من القرن السادس عشر من الإعلان عن أول قانونين له في عام 1609 وقانون ثالث بعد ما يقرب من عقد من الزمان ، في عام 1618. كبلر نفسه لم يقم قط بترقيم هذه القوانين أو تمييزها بشكل خاص عن اكتشافاته الأخرى.
قانون كبلر الأول قانون كبلر الأول لحركة الكواكب. تتحرك جميع الكواكب حول الشمس في مدارات إهليلجية ، مع التركيز على الشمس كأحد بؤرة هذا القطع الناقص. Encyclopædia Britannica، Inc./Patrick O'Neill Riley
أهم الأسئلةقانون كبلر الأول يعني ذلك الكواكب تتحرك حول الشمس في بيضاوي الشكل المدارات. القطع الناقص هو شكل يشبه دائرة بالارض. يتم التعبير عن مقدار تسطيح الدائرة من خلال غريب الأطوار. الانحراف اللامركزي هو رقم يقع بين 0 و 1. وهو صفر لدائرة كاملة.
غريب الأطوار من الشكل البيضاوي يقيس مدى تسطيح الدائرة. إنه يساوي الجذر التربيعي لـ [1 - ب * ب / (أ * أ)]. يرمز الحرف أ إلى المحور شبه الرئيسي ، ½ المسافة عبر المحور الطويل للقطع الناقص. يرمز الحرف ب إلى المحور شبه المحوري ، ½ المسافة عبر المحور القصير للقطع الناقص. لدائرة كاملة ، a و b هما نفس الشيء بحيث يكون الانحراف صفرًا. مدار الأرض له انحراف قدره 0.0167 ، لذلك فهو شبه دائري مثالي.
اقرأ المزيد عن الأشكال البيضاوية.كم من الوقت أ كوكب يستغرق الدوران حول الشمس (فترتها ، P) مرتبطة بمتوسط مسافة الكوكب من الشمس (د). أي ، مربع الفترة ، P * P ، مقسومًا على مكعب متوسط المسافة ، d * d * d ، يساوي ثابتًا. لكل كوكب ، بغض النظر عن مدته أو بعده ، P * P / (d * d * d) هو نفس الرقم.
الميكانيكا السماوية: الطبيعة التقريبية لقوانين كبلر اقرأ المزيد عن الطبيعة التقريبية لقانون كبلر الثالث.ل كوكب يتحرك أبطأ عندما يكون بعيدًا عن الشمس لأن زخمه الزاوي لا يتغير. بالنسبة إلى مدار دائري ، فإن الزخم الزاوي يساوي كتلة الكوكب (م) مضروبة في المسافة بين الكوكب والشمس (د) مضروبة في سرعة الكوكب (ت). نظرًا لأن m * v * d لا يتغير ، فعندما يكون الكوكب قريبًا من الشمس ، يصبح d أصغر عندما يصبح v أكبر. عندما يكون الكوكب بعيدًا عن الشمس ، يصبح d أكبر عندما تصبح v أصغر.
ويترتب على قانون كبلر الثاني أن الأرض تتحرك بأسرع وقت عندما تكون أقرب إلى الشمس. يحدث هذا في أوائل شهر يناير ، عندما تكون الأرض على بعد حوالي 147 مليون كيلومتر (91 مليون ميل) من الشمس. عندما تكون الأرض هي الأقرب إلى الشمس ، فإنها تتحرك بسرعة 30.3 كيلومترًا (18.8 ميلًا) في الثانية.
قوانين كبلر الثلاثة للكواكب اقتراح يمكن ذكرها على النحو التالي: (1) تتحرك جميع الكواكب حول الشمس في مدارات إهليلجية ، مع وجود الشمس كأحد البؤر. (2) نصف قطر المتجه الانضمام إلى أي كوكب إلى الشمس يكتسح مساحات متساوية في فترات زمنية متساوية. (3) مربعات الفترات النجمية (للثورة) للكواكب تتناسب طرديا مع مكعبات مسافاتها المتوسطة من الشمس. أثبتت معرفة هذه القوانين ، وخاصة القانون الثاني (قانون المناطق) ، أنها حاسمة للسير إسحاق نيوتن في 1684-1885 ، عندما صاغ قانونه الشهير للجاذبية بين الأرض والقمر وبين الشمس والكواكب ، الذي افترضه. أن يكون لها صلاحية لجميع الكائنات في أي مكان في كون . أظهر نيوتن أن حركة الأجسام الخاضعة لقوة الجاذبية المركزية لا تحتاج دائمًا إلى اتباع المدارات الإهليلجية المحددة بواسطة القانون الأول لكبلر ، ولكن يمكن أن تتخذ مسارات محددة بواسطة منحنيات مخروطية مفتوحة أخرى ؛ يمكن أن تكون الحركة في مدارات قطع مكافئ أو قطعي ، اعتمادًا على الطاقة الإجمالية للجسم. وهكذا ، فإن جسمًا ذا طاقة كافية - على سبيل المثال ، مذنب - يمكن أن يدخل النظام الشمسي ويغادر مرة أخرى دون أن يعود. من قانون كبلر الثاني ، يمكن ملاحظة أن الزخم الزاوي لأي كوكب حول محور عبر الشمس وعمودي على المستوى المداري لا يتغير أيضًا.
قانون كبلر الثاني قانون كبلر الثاني لحركة الكواكب. يكتسح متجه نصف قطر يربط أي كوكب بالشمس مناطق متساوية في أطوال زمنية متساوية. Encyclopædia Britannica، Inc./Patrick O'Neill Riley
قانون كبلر الثالث قانون كبلر الثالث لحركة الكواكب. مربعات الفترات الفلكية ( ص ) من الكواكب تتناسب طرديًا مع مكعبات مسافاتها المتوسطة ( د ) من الشمس. Encyclopædia Britannica، Inc./Patrick O'Neill Riley
في أي عام انهار سوق الأسهم في أمريكا
مدارات الكواكب: يوضح كبلر ونيوتن والجاذبية براين جرين كيف يحدد قانون نيوتن للجاذبية مسارات الكواكب ويشرح أنماط حركتها التي وجدها كبلر. هذا الفيديو هو حلقة في له معادلة يومية مسلسل. مهرجان العلوم العالمي (شريك بريتانيكا للنشر) شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
تمتد فائدة قوانين كبلر إلى حركات الأقمار الصناعية الطبيعية والاصطناعية ، بالإضافة إلى الأنظمة النجمية والكواكب خارج المجموعة الشمسية. كما صاغها كبلر ، لا تأخذ القوانين ، بالطبع ، في الحسبان تفاعلات الجاذبية (كآثار مقلقة) للكواكب المختلفة على بعضها البعض. إن المشكلة العامة المتمثلة في التنبؤ الدقيق بحركات أكثر من جثتين في ظل عوامل الجذب المشتركة بينهما معقدة للغاية ؛ تحليلي حلول مشكلة ثلاثة أجسام لا يمكن الحصول عليها باستثناء بعض الحالات الخاصة. وتجدر الإشارة إلى أن قوانين كبلر لا تنطبق فقط على الجاذبية ولكن أيضًا على جميع قوى قانون التربيع العكسي الأخرى ، وإذا كان هناك بدل مستحق للتأثيرات النسبية والكمية ، على القوى الكهرومغناطيسية داخل الذرة.
