Презентация по астрономии на тему "Законы Кеплера"

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ ПЛАНЕТ

Многие ученые вплоть до начала XVII в. считали, что движение небесных тел должно быть равномерным и происходить по «самой совершенной» кривой – окружности.

Иоганн Кеплер

Тихо Браге

Кеплер установил, что орбита Марса не окружность, а кривая, которая называется эллипсом , при этом Солнце не располагается в центре эллипса.

Эллипс – кривая, у которой сумма расстояний от любой точки до его фокусов есть величина постоянная.

F 1 и F 2 — фокусные точки

AO (a) — большая полуось

OC (b) — малая полуось

F 1 М + F 2 M = F 1 М’ + F 2 M’ = const

Первый закон Кеплера

Каждая планета обращается вокруг Солнца

по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Иллюстрация первого закона Кеплера

на примере движения спутников Земли

Большая полуось характеризует размер орбиты планеты.

Перигелий – ближайшая к Солнцу точка орбиты.

Афелий – наиболее удалённая от Солнца точка орбиты.

Второй закон Кеплера

Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.

Иллюстрация второго закона Кеплера

на примере движения спутников Земли

Согласно закону сохранения энергии, полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют силы тяготения, остается неизменной при любых движениях тел этой системы. Поэтому сумма кинетической и потенциальной энергий планеты, которая движется вокруг Солнца, неизменна во всех точках орбиты и равна полной энергии.

По мере приближения планеты к Солнцу возрастает ее скорость – увеличивается кинетическая энергия, но вследствие уменьшения расстояния до Солнца уменьшается энергия потенциальная.

Третий закон Кеплера

Квадраты звёздных периодов обращения планет относятся между собой как кубы больших полуосей их орбит.

Иллюстрация третьего закона Кеплера

на примере движения спутников Земли

Домашнее задание

• § 9.

2) Вопросы и задания (стр. 43)

Задачи

1. Эксцентриситет земной орбиты е = 0,0167. Сравните расстояние от Солнца до Земли в афелии и в перигелии.

Задачи

2. Найдите отношение скорости движения Земли в перигелии к скорости движения в афелии

Задачи

3. «Спутник-1», запущенный 4 октября 1957 г. на орбиту Земли имел перигей 228 км и апогей 947 км при периоде обращения 96,2 мин. Определите большую полуось и эксцентриситет орбиты. 

Задачи

4. Известно, что планета Марс в 1,5 раз дальше от Солнца, чем Земля. Чему равен сидерический период обращения Марса вокруг Солнца?