Keplers lagar

Keplers lagar

De tre viktigaste lagarna som beskriver planeternas rörelser, lades fram av Johannes Kepler.

Fysik

Nyckelord

Kepler, planeternas rörelser, fokus, ellips, radius vektor, Omloppsperiod, planeten, Solsystem, gravitation, cirkulationssystemet, mekanik, astronomi, astronom, fysik

Relaterade objekt

Scener

Keplers första lag

  • lillaxel
  • storaxel
  • brännpunkt 1 - Det kan sägas om alla punkter i en elliptisk bana, att summan av dess avstånd till två brännpunkter är konstant.
  • brännpunkt 2 - Det kan sägas om alla punkter i en elliptisk bana, att summan av dess avstånd till två brännpunkter är konstant.

Enligt Keplers första lag om planeternas rörelser är planetbanorna ellipser med solen i den ena brännpunkten.

Kepler publicerade sin första lag år 1609, en lag som bryter med den mer än 2000 år gamla tron att planeternas banor var perfekta cirklar. Denna doktrin orsakade svåra problem i både det geocentriska ptolemaiska systemet och i den heliocentriska modell som lagts fram av Copernicus. Dessa båda modeller antog ett komplext samspel mellan cirklar i sina beskrivningar av himlakropparnas rörelser. Genom att överge tanken på cirkulära banor till förmån för elliptiska banor förenklades beskrivningen av planeternas rörelser.

Keplers andra lag

  • radius vektor
  • A₁ - Det område som sveps över av linjen mellan en planet och solen (radius vektor) per given tidsenhet.
  • A₂ - Det område som sveps över av linjen mellan en planet och solen (radius vektor) per given tidsenhet.
  • brännpunkt 1 - Det kan sägas om alla punkter i en elliptisk bana, att summan av dess avstånd till två brännpunkter är konstant.
  • brännpunkt 2 - Det kan sägas om alla punkter i en elliptisk bana, att summan av dess avstånd till två brännpunkter är konstant.

Enligt Keplers andra lag rör sig varje planet med en sådan hastighet att, en linje som dras mellan planeten och solen (radius vektor) alltid sveper över en lika stor areasamma tid. När planeten är i perihelium, det vill säga närmast solen där radius vektorn är kortare, rör sig planeten snabbare än när den är i aphelium.

Jordens hastighet i perihelium är 30,29 km/s, medan hastigheten i aphelium är 29,29 km/s. Merkurius omloppsbana är mer excentrisk, därför är dess omloppshastighet 58,98 km/s i perihelium och 38,86 km/s i aphelium.

Keplers tredje lag

  • storaxel (a₁) - För enkelhetens skull har vi valt elliptiska banor vars huvudaxlar är på samma linje. I solsystemet stämmer inte detta på planetbanorna, men det påverkar inte validiteten av Keplers tredje lag.
  • storaxel (a₂)

Enligt Keplers tredje lag förhåller sig kvadraten i en planets omloppstid direkt proportionellt till storaxelns kub. Detta innebär att omloppstiden för planeter som befinner sig längre bort från solen är längre.

Merkurius som är den planet som ligger närmast solen har en omloppstid på cirka 88 jorddagar, jordens omloppstid är 365 dagar medan Neptunus, som är den yttersta planeten i solsystemet, har en omloppstid på mer än 160 jordår.

I Keplers tredje lag används ofta benämningen halv storaxel i stället för storaxel, men detta förändrar inte lagens validitet.

Keplers lagar, som huvudsakligen grundades på Tycho Brahes astronomiska observationer, lade grunden för celest mekaniken. De tre lagarna gav också underlag för Isaac Newtons gravitationsteori, vilken förklarar fysiken bakom planeternas rörelser.

Solsystem

  • Solen
  • Merkurius - Medelavstånd från solen: 57 909 176 km Excentricitet: 0,206 Omloppstid: 87,97 dagar
  • Venus - Medelavstånd från solen: 108 200 000 km Excentricitet: 0,0068 Omloppstid: 224,7 dagar
  • Jorden - Medelavstånd från solen: 149 600 000 km Excentricitet: 0,0167 Omloppstid: 365,25 dagar
  • Mars - Medelavstånd från solen: 227 936 637 km Excentricitet: 0,093412 Omloppstid: 1,88 år
  • Jupiter - Medelavstånd från solen: 778 300 000 km Excentricitet: 0,048 Omloppstid: 11,86 år
  • Saturnus - Medelavstånd från solen: 1 426 725 413 km Excentricitet: 0,054 Omloppstid: 29,46 år
  • Uranus - Medelavstånd från solen: 2 871 000 000 km Excentricitet: 0,047 Omloppstid: 84,01 år
  • Neptunus - Medelavstånd från solen: 4 504 300 000 km Excentricitet: 0,0086 Omloppstid: 164,79 år

Berättarröst

Relaterade objekt

Keplerteleskopet

Keplerteleskopet, som är ett rymdteleskop, sköts upp av NASA för att upptäcka jordliknande planeter utanför vårt solsystem.

Solsystemet; planeternas banor

De åtta planeterna i vårt solsystem rör sig i elliptiska banor.

Teleskop

Denna animation visar linsteleskop (refraktorteleskop) och spegelteleskop (reflektorteleskop) som används vid astronomiska observationer.

Utvecklingen av himlavalvets mekanik

Denna animation visar studier som gjorts av astronomer och fysiker vars verk i grunden förändrat vår syn på universum.

Optiska instrument

En stor mängd olika optiska instrument är i bruk i dag, allt från mikroskop till teleskop.

Planeter, storlekar

De inre planeterna i solsystemet är jordlika planeter medan de yttre planeterna är gasjättar.

Tyngdlöshet

Ett rymdskepp i bana befinner sig konstant i fritt fall.

Intressanta fakta - Astronomi

I denna animation presenteras några intressanta fakta kring astronomi.

ISS (Internationella rymdstationen)

Den internationella rymdstationen är en beboelig rymdstation, byggd i ett samarbete mellan 16 länder.

Jorden

Jorden är en stenplanet med en fast skorpa och en atmosfär som innehåller syre.

Jupiter

Jupiter är den största planeten i solsystemet. Den väger två och en halv gånger mer än alla de andra planeterna tillsammans.

Kometer

Kometer är spektakulära himlakroppar som kretsar kring solen.

Mars

Forskare söker efter spår av vatten och liv på Mars.

Merkurius

Merkurius är den innersta och minsta planeten i solsystemet.

Neptunus

Neptunus är den yttersta planeten i solsystemet och den minsta av gasjättarna.

Pluto - Charon systemet

Plutos största måne kallas Charon.

Saturnus

Saturnus är den näst största planeten i solsystemet. Den är lätt att känna igen på sina ringar.

Solen

Solens diameter är ungefär 109 gånger större än jordens. Dess massa består till största delen av väte.

Typer av satelliter

Satelliter som kretsar runt jorden kan användas för civila eller militära ändamål.

Uppdraget Dawn

Genom att studera Ceres och Vesta kommer vi att kunna lära oss mer om solsystemets tidiga historia och hur stenplaneter bildas.

Uppdraget New Horizons

Rymdsonden New Horizons skickades iväg år 2006 med målet att studera Pluto och Kuiperbältet.

Uranus

Uranus är den sjunde planeten från solen och den är en gasjätte.

Venus

Venus är den andra planeten från solen och det ljusaste objektet på natthimlen (efter månen).

Voyager rymdsonder

Voyager rymdsonderna var de första konstgjorda objekten att lämna solsystemet. De samlar data om den yttre rymden och bär med sig information om mänskligheten.

Yuri Gagarins resa till yttre rymden (1961)

Den 12 april 1961 blev Yuri Gagarin den första människan i rymden.

Gravitationsvågor (LIGO)

Massiva accelererande eller kretsande kroppar skapar krusningar i rumtiden. De kallas för gravitationsvågor.

Rymdfärja

Rymdfärjor (Space Shuttles) var bemannade, återanvändbara rymdfarkoster som användes av NASA.

Rymdteleskopet Hubble

Hubbleteleskopet kretsar i en omloppsbana utanför jordens störande atmosfär.

Sputnik 1 (1957)

Den sovjetiska satelliten var den första rymdfarkosten som sköts upp i rymden (oktober 1957).

Utforskningen av Mars

Strukturen på Mars och eventuella spår av liv på planeten utforskas med hjälp av rymdsonder och Mars rovers.

Fusionsreaktor

Kärnfusion erbjuder en miljövänlig och praktiskt taget obegränsad energikälla.

Added to your cart.