اگر چه حرکت سیارات را می توان از قوانین حرکت و قانون گرانش نیوتن استنتاج کرد، ولی این کپلر بود که یکصد سال پیش از نیوتن، با سه قانون مشهور خود، تصویر درستی از حرکت سیارات در اختیار ما گذاشت. قصد کپلر در ابتدا این بود که ثابت کند مریخ و زمین به دور خورشید می گردند. روشی که برگزید این بود که مدار هندسی ساده ای بیابد که با همه اطلاعات رصدی موجود در باره مریخ سازگار باشد. این رصدها خیلی هم دقیق بودند. کپلر پس از سالها کار توانفرسا، کشف کرد که سه قانون زیر با دقت زیاد نه تنها بر داده های رصدی مریخ بلکه بر نتایج رصدی همه سیارات قابل انطباق اند:
(1)هر سیاره بر مداری بیضی شکل که خورشید در یکی از کانون های آن قرار دارد، حرکت می کند.
(2)خط واصل خورشید و سیاره، مساحتهای مساوی را در زمانهای مساوی جاروب می کند.
(3)مربع دوره تناوب( نجومی) حرکت مداری هرسیاره متناسب است با مکعب نصف قطر اطول مدار.
قانون اول خیلی سر راست است (شکل شماره 1). کانونهای بیضی در شکل F و `F نمایش داده شده وAB قطر اطول بیضی است. نسبت فاصله کانونها (F` F ) به قطر اطول، خروج از مرکز بیضی نامیده می شود. دایره حالت خاصی از بیضی است که خروج از مرکز آن صفر است. خروج از مرکز مدار زمین به دور خورشید 0.017 است، بنابر این مدار زمین با دایره چندان فرقی ندارد. اما خروج از مرکز مدار پلوتو 0.241 است، یعنی مدار پلوتو بیضی بسیار کشیده ای است.
شکل شماره 1
قانون دوم به کمک شکل (شکل شماره 2) به سهولت قابل فهم است. مساحتهای هاشور زده(1) و(2) با هم برابر هستند. سیاره فاصله A تا B را در همان زمانی می پیماید که فاصله C تا D را می پیماید. همینطور در شکل (شکل شماره 2)، که مداری با خروج از مرکز زیاد را نشان می دهد، فاصله `A به `B و فاصله `C به `D در یک فاصله زمانی مساوی پیموده می شود. مساحتهای هاشور زده با هم برابرهستند. در واقع سرعت حرکت سیاره وقتی به خورشید نزدیک است، بیش از مواقع دیگر است. دورترین نقطه مدار سیاره، اوج خورشیدی آن نام دارد.
شکل شماره 2
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 1615
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!