開普勒三定律:
開普勒第一橢圓定律:假設(shè)當(dāng)一顆行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),太陽(yáng)恰好是橢圓上的一個(gè)焦點(diǎn)。 (你可以運(yùn)用數(shù)學(xué)幾何橢圓的知識(shí)。大多數(shù)行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),它們的軌道類似于橢圓,太陽(yáng)是橢圓上的一個(gè)焦點(diǎn)。在數(shù)學(xué)幾何中,橢圓的焦點(diǎn)被劃分為分為左焦點(diǎn)和右焦點(diǎn),因?yàn)橛钪嬷袥]有左焦點(diǎn)和右焦點(diǎn),但它是相對(duì)于某個(gè)物體的,這需要使用焦點(diǎn)方程公式| FP1 + FP2 | = 2a,其中2a是常數(shù)。橢圓)。
2. 開普勒第二面積定律:對(duì)于任何行星開普勒第三定律半長(zhǎng)軸,其與太陽(yáng)的連線所掃過的面積在相同的時(shí)間內(nèi)相等。 (因?yàn)閷?duì)于行星來說,當(dāng)行星與太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的ω大小不變,但行星與太陽(yáng)連接的s1陰影部分的面積s是相同的s2部分的扇形陰影部分的面積相等,意味著在同一時(shí)間內(nèi),左邊扇區(qū)的面積的弧長(zhǎng)l會(huì)更長(zhǎng),而左邊扇區(qū)的弧長(zhǎng)l會(huì)更長(zhǎng)。右邊扇區(qū)的面積會(huì)變短,這意味著左邊陰影部分面積的速度(v)更快,而右邊陰影部分面積的速度(v)更快面積變慢,近日點(diǎn)縮小開普勒第三定律半長(zhǎng)軸,遠(yuǎn)點(diǎn)縮小),它們的公式為v1r1=v2r2。
開普勒第三定律(周期律):所有行星的半長(zhǎng)軸的立方與太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的平方之比等于一個(gè)系數(shù)k,即a3/T2=r3/T2=k(k為一個(gè)常數(shù))。(這個(gè)公式是唯一有公式的定律,而且這個(gè)定律只與天體有關(guān))。 因?yàn)樘?yáng)是天體的中心,八顆行星繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn),假設(shè)將橢圓視為近似圓形的軌道,則橢圓軸的半長(zhǎng)a為圓的半徑r ,∴r3/T2=k(k是常數(shù))(也是唯一有公式的定律)。 這需要使用數(shù)學(xué)橢圓的方程:x2/a2+y2/b2=1,(1是常數(shù))