Законы Кеплера

1. Первый закон Кеплера (закон орбит)

Планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

 Эллипс — это «вытянутый круг».

Наглядная схема

        ● (планета)
      /       \
     /         \
    ●           ●
   (фокус)   (фокус)

Солнце находится в одном из фокусов

Смысл

• Орбита не круговая, а эллиптическая

• Расстояние от планеты до Солнца меняется

• Есть ближайшая точка (перигелий) и дальняя (афелий)

2. Второй закон Кеплера (закон площадей)

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

Наглядная схема

Планета ближе к Солнцу:
движется быстрее

Планета дальше:
движется медленнее

Площади равны!

Смысл

• Когда планета ближе к Солнцу — она движется быстрее

• Когда дальше — медленнее

• Но за одинаковое время «заметается» одинаковая площадь

 Это следствие закона сохранения импульса и энергии.

3. Третий закон Кеплера (закон периодов)

Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит:

Где:

• T — период обращения

• a — большая полуось орбиты

Смысл

• Чем дальше планета от Солнца, тем больше её период

• Планеты, удалённые от Солнца, движутся медленнее

Наглядная схема

Близкая планета:
малый радиус → короткий период

Далёкая планета:
большой радиус → длинный период

4. Связь с физикой

Законы Кеплера объясняются законом всемирного тяготения, открытым Исаак Ньютон.

 Именно гравитация удерживает планеты на орбитах.

5. Примеры из жизни

• Движение планет Солнечной системы

• Орбиты спутников вокруг Земли

• Полёты космических аппаратов

6. Важные выводы

1. Планеты движутся по эллипсам

2. Скорость движения меняется в зависимости от расстояния до Солнца

3. Чем дальше планета — тем дольше она обращается

4. Законы Кеплера описывают реальное движение небесных тел

5. Они стали основой современной астрономии и космонавтики

Вопросы для самопроверки

1. Кто сформулировал законы Кеплера?

2. Как звучит первый закон Кеплера?

3. Что такое эллипс?

4. Где находится Солнце в орбите планеты?

5. В чём смысл второго закона Кеплера?

6. Почему планета движется быстрее у Солнца?

7. Запишите третий закон Кеплера.

8. Как зависит период от расстояния до Солнца?

9. Кто объяснил законы Кеплера с точки зрения физики?

10. Где применяются законы Кеплера?