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Quelle était l'importance de la troisième loi de Kepler?

Dans les années 1600, l'astronome Johannes Kepler a formulé trois lois fondamentales qui décrivent avec précision les mouvements des planètes. La troisième loi, appelée la loi des périodes, concerne la durée de la période orbitale d'une planète à sa distance du soleil. Bien que cela puisse sembler abstrait au premier abord, la loi a des implications pour la nature de la gravité en général et peut être utilisé pour calculer les masses de soleil et des planètes.

Loi de Périodes

  • La loi de Kepler Périodes stipule que pour les huit planètes connues qui tournent autour du soleil, le carré de la période orbitale divisé par le cube de la distance est égale à un nombre constant appelé "C." Si vous appliquez la loi pour les orbites de Mercure, Mars et Neptune, par exemple, C fonctionne toujours sur le même numéro. La constante contient des informations importantes relatives à l'organisme dont les planètes tournent - dans ce cas le soleil. Vous pouvez appliquer la même loi pour les lunes en orbite autour de Jupiter nombreux, par exemple- ici, C est le même pour chacune des lunes de Jupiter, mais différente de celle obtenue pour les planètes.

Constante gravitationnelle

  • Quand Isaac Newton a formulé ses lois de la gravité, il a étudié la troisième loi de Kepler et a réalisé la constante, C, contenait une constante de gravitation universelle, G, multiplié par une masse, appelé "M," qui est la masse de l'objet au centre du système planétaire.

Loi de la gravitation

  • La loi de la gravitation de Newton concerne la force entre deux objets par leurs masses, la distance entre eux et une constante gravitationnelle universelle, "G." Les augmentations de force gravitationnelle que les masses augmentent et diminue à mesure que la distance entre eux devient plus grand. Bien que cette loi et de la troisième loi de Kepler ont des similitudes, Newton est plus général- parce que la masse du soleil est si importante par rapport à celle des planètes, les formes les plus simples de la loi de Kepler ignorent masses planétaires.

Masse du Soleil

  • En utilisant les équations de Kepler et de Newton, les astronomes ont pu "peser" le soleil en mesurant d'abord la distance au soleil de la Terre, Mars et d'autres planètes, puis en observant la période orbitale de chaque. En divisant le cube de la distance moyenne entre une planète et le soleil par le carré de la période de la planète, en divisant par 12,566, puis en multipliant par la constante de gravitation, le nombre résultant est la masse du soleil.

Messe des Planètes

  • En plus de trouver la masse du Soleil, les astronomes ont appliqué les mêmes lois de planètes qui ont lunes, comme Mars, Saturne et la Terre. En observant attentivement et en mesurant les périodes orbitales des lunes de ces planètes, puis de le rebrancher ces chiffres dans l'équation pour la troisième loi de Kepler, les scientifiques ont obtenu les masses des planètes.

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