開普勒定律證明
關(guān)于開普勒定律證明這個(gè)問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、開普勒定律 也統(tǒng)稱“開普勒三定律”,也叫“行星運(yùn)動(dòng)定律”,是指行星在宇宙空間繞太陽公轉(zhuǎn)所遵循的定律。
2、由于是德國(guó)天文學(xué)家開普勒根據(jù)丹麥天文學(xué)家第谷·布拉赫等人的觀測(cè)資料和星表,通過他本人的觀測(cè)和分析后,于1609~1619年先后早歸納提出的,故行星運(yùn)動(dòng)定律即指開普勒三定律。
3、 具體內(nèi)容開普勒在1609年發(fā)表了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的兩條定律: 開普勒第一定律(橢圓定律):每一行星沿一個(gè)橢圓軌道環(huán)繞太陽,而太陽則處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)中。
4、 開普勒第二定律(面積定律):從太陽到行星所聯(lián)接的直線在相等時(shí)間內(nèi)掃過同等的面積。
5、 用公式表示為:SAB=SCD=SEK 1609年,這兩條定律發(fā)表在他出版的《新天文學(xué)》。
6、 1618年,開普勒又發(fā)現(xiàn)了第三條定律: 開普勒第三定律(調(diào)和定律):所有的行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
7、用公式表示為:a^3/T^2=K a=行星公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)軸 T=行星公轉(zhuǎn)周期 K=常數(shù) 1619年,他出版了《宇宙的和諧》一書,介紹了第三定律,他寫道: “認(rèn)識(shí)到這一真理,這是超出我的最美好的期望的。
8、大局已定,這本書是寫出來了,可能當(dāng)代有人閱讀,也可能是供后人閱讀的。
9、它很可能要等一個(gè)世紀(jì)才有信奉者一樣,這一點(diǎn)我不管了。
10、”開普勒定律的意義首先,開普勒定律在科學(xué)思想上表現(xiàn)出無比勇敢的創(chuàng)造精神。
11、遠(yuǎn)在哥白尼創(chuàng)立日心宇宙體系之前,許多學(xué)者對(duì)于天動(dòng)地靜的觀念就提出過不同見解。
12、但對(duì)天體遵循完美的均勻圓周運(yùn)動(dòng)這一觀念,從未有人敢懷疑。
13、開普勒卻毅然否定了它。
14、這是個(gè)非常大膽的創(chuàng)見。
15、哥白尼知道幾個(gè)圓合并起來就可以產(chǎn)生橢圓,但他從來沒有用橢圓來描述過天體的軌道。
16、正如開普勒所說,“哥白尼沒有覺察到他伸手可得的財(cái)富”。
17、其次,開普勒定律徹底摧毀了托勒密的本輪系,把哥白尼體系從本輪的桎梏下解放出來,為它帶來充分的完整和嚴(yán)謹(jǐn)。
18、哥白尼拋棄古希臘人的一個(gè)先入之見,即天與地的本質(zhì)差別,獲得一個(gè)簡(jiǎn)單得多的體系。
19、但它仍須用三十幾個(gè)圓周來解釋天體的表觀運(yùn)動(dòng)。
20、開普勒卻找到最簡(jiǎn)單的世界體系,只用七個(gè)橢圓說就全部解決了。
21、從此,不須再借助任何本輪和偏心圓就能簡(jiǎn)單而精確地推算行星的運(yùn)動(dòng)。
22、第三,開普勒定律使人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)得到明晰概念。
23、它證明行星世界是一個(gè)勻稱的(即開普勒所說的“和諧”)系統(tǒng)。
24、這個(gè)系統(tǒng)的中心天體是太陽,受來自太陽的某種統(tǒng)一力量所支配。
25、太陽位于每個(gè)行星軌道的焦點(diǎn)之一。
26、行星公轉(zhuǎn)周期決定于各個(gè)行星與太陽的距離,與質(zhì)量無關(guān)。
27、而在哥白尼體系中,太陽雖然居于宇宙“中心”,卻并不扮演這個(gè)角色,因?yàn)闆]有一個(gè)行星的軌道中心是同太陽相重合的。
28、由于利用前人進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和記錄下來的數(shù)據(jù)而作出科學(xué)發(fā)現(xiàn),在科學(xué)史上是不少的。
29、但像行星運(yùn)動(dòng)定律的發(fā)現(xiàn)那樣,從第谷的20余年辛勤觀測(cè)到開普勒長(zhǎng)期的精心推算,道路如此艱難,成果如此輝煌的科學(xué)合作,則是罕見的。
30、這一切都是在沒有望遠(yuǎn)鏡的條件下得到的!發(fā)現(xiàn)被稱為“星子之王”的第谷·布拉赫在天體觀測(cè)方面獲得不少成就,死后留下20多年的觀測(cè)資料和一份精密星表。
31、他的助手開普勒利用了這些觀測(cè)資料和星表,進(jìn)行新星表編制。
32、然而工作伊始便遇到了困難,按照正圓軌道來編制火星運(yùn)行表一直行不通,火星這個(gè)“狡猾家伙”總不聽指揮,老愛越軌。
33、經(jīng)過一次次分析計(jì)算,開普勒發(fā)現(xiàn),如果火星軌道不是正圓,而是橢圓,那么矛盾不就煙消云散了嗎。
34、經(jīng)過長(zhǎng)期細(xì)致而復(fù)雜計(jì)算以后,他終于發(fā)現(xiàn):行星在通過太陽的平面內(nèi)沿橢圓軌道運(yùn)行,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
35、這就是行星運(yùn)動(dòng)第一定律,又叫“軌道定律”。
36、 當(dāng)開普勒繼續(xù)研究時(shí),“詭譎多端”的火星又將他騙了。
37、原來,開普勒和前人都把行星運(yùn)動(dòng)當(dāng)作等速來研究的。
38、他按照這一方法苦苦計(jì)算了1年,卻仍得不到結(jié)果。
39、后來他發(fā)現(xiàn),在橢圓軌道上運(yùn)行的行星速度不是常數(shù),而是在相等時(shí)間內(nèi),行星與太陽的聯(lián)線所掃過的面積相等。
40、這就是行星運(yùn)動(dòng)第二定律,又叫“面積定律”。
41、 開普勒又經(jīng)過9年努力,找到了行星運(yùn)動(dòng)第三定律:太陽系內(nèi)所有行星公轉(zhuǎn)周期的平方同行星軌道半長(zhǎng)徑的立方之比為一常數(shù),這一定律也叫“調(diào)和定律”。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。
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