开普勒三大定律:
1、椭圆定律:
所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。
2、面积定律:
行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过的面积相等。
3、调和定律:
所有行星绕太阳一周的恒星时间(Ti)的平方与它们轨道半长轴(ai)的立方成比例,即:
(T1)^2/(T2)^2=(a1)^2/(a2)^2。
扩展资料:
开普勒定律为开普勒发现的关于行星运动的定律。
他于1609年在他出版的《新天文学》上发表了关于行星运动的两条定律,又于1618年,发现了第三条定律。
开普勒定律在科学思想上表现出无比勇敢的创造精神。
远在哥白尼创立日心宇宙体系之前,许多学者对于天动地静的观念就提出过不同见解。
但对天体遵循完美的均匀圆周运动这一观念,从未有人敢怀疑。
开普勒却毅然否定了它。
这是个非常大胆的创见。
开普勒定律描述的是行星围绕太阳的运动,牛顿定律可以更广义地描述几个粒子因万有引力相互吸引而形成的运动。
在建立牛顿万有引力定律的概念与数学架构上,开普勒第三定律是牛顿依据的重要线索之一。
开普勒定律使用几何语言将行星的坐标及时间跟轨道参数相连结。
牛顿第二定律是一个微分方程。
开普勒定律的推导涉及一些解析微分方程的技巧。
在推导开普勒第一定律之前,必须先推导出开普勒第二定律,因为开普勒第一定律需要用到开普勒第二定律里的一些计算结果。
开普勒三大定律涉及到三条公式:
1.第一定律:
行星绕太阳公转的轨道是一个椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上,该椭圆的另一个焦点是没有质量的虚点。
公式如下:
e=(rA-rB)/(rA+rB)
在公式中,e是椭圆离心率,rA是椭圆长轴的一半,rB是短轴的一半。
2.第二定律:
行星与太阳相连线(径向线)在等时刻内扫过的面积相等。
公式如下:
A/t=(1/2)*r*v*sin(θ)
在公式中,A是面积,t是时间,r是距离太阳的距离,v是速度,θ是角度。
3.第三定律:
天体公转周期的平方与其半长轴的立方成正比。
公式如下:
T^2=(4pi^2/G*M)*a^3
在公式中,T是公转周期,G是万有引力常数,M是太阳的质量,a是椭圆的半长轴。
普勒第一定律,也称椭圆定律;也称轨道定律:
每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点
开普勒第二定律,也称面积定律:
在相等时间内,太阳和运动中的行星的连线(向量半径)所扫过的面积都是相等的。
这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。
用公式表示为:
开普勒第三定律,也称调和定律,也称周期定律:
是指绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星,其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。
这里,a是行星公转轨道半长轴,T是行星公转周期,K是常数,其大小只与中心天体的质量有关。
常用于椭圆轨道的计算。
即:
其中,
,M为中心天体的质量。
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