Transcript Prawa Keplera
Slide 1
Prawa Keplera
Wyk. Agata Niezgoda
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Slide 2
Od niemal początku świata ludzkość interesowało niebo. Próbowano
wyjaśniać pory roku, interesowano się Słońcem i innymi obiektami
znajdującymi się na niebie, próbowano odpowiedzieć na pytanie,
jak zbudowany jest Wszechświat.
Slide 3
Tales z Miletu
Odpowiedzi było dużo. Tales z Miletu
na przykład uważał, że Ziemia jest
spłaszczonym dyskiem, który
pływa po bezkresnym oceanie,
a wokół niego krąży Księżyc,
Słońce i pozostałe planety.
Wokół planet natomiast obraca się
sfera gwiazd.
Slide 4
Pitagoras
Pierwszym, który uważał że Ziemia jest
kulą był Pitagoras. Jego zdaniem
kulę ziemską otacza osiem
koncentrycznych, przezroczystych
sfer, na których znajdują się
gwiazdy.
Slide 5
Arystoteles
Kulistość Ziemi jako pierwszy uzasadnił
Arystoteles, na podstawie kształtu
cienia jaki rzucała Ziemia na tarczę
Księżyca podczas zaćmienia Księżyca.
Wg Arystotelesa Ziemia otoczona była
55 współśrodkowymi, przezroczystymi
sferami, z których ostatnia była sferą
gwiazd stałych, czyli gwiazd nie
zmieniających położenia na niebie.
Slide 6
Klaudiusz Ptolemeusz
Klaudiusz Ptolemeusz
natomiast uważał, że
środkiem świata jest Ziemia,
a wokół niej krążą: Księżyc,
Merkury, Wenus, Słońce,
Mars, Jowisz, Saturn a za
nimi znajduje się sfera
gwiazd stałych.
Schemat Układu Słonecznego wg Ptolemeusza
Slide 7
Wg Ptolemeusza Księżyc i Słońce obiegały
Ziemię po deferentach (deferent to
mimośrodowy okrąg, po którym porusza
się każde ciało niebieskie, np. Księżyc,
Słońce i gwiazdy, obiegając go w czasie
24 godzin. Wg Ptolemeusza każde ciało
niebieskie ma swój własny deferent,
a niektóre z nich (znane w starożytności
planety – Merkury, Wenus, Mars, Jowisz
i Saturn) dodatkowo w czasie swojej
drogi krążą po dodatkowych epicyklach,
których środki krążą po referentach).
kierunek ruchu planety
planeta
deferent
epicykl
Ruch ciał niebieskich wg Ptolemeusza
Źródło: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Geocentric_system.svg/590px-Geocentric_system.svg.png
Slide 8
Teoria geocentrycza
Coraz dokładniejsze obserwacje planet obaliły teorię Ptolemeusza.
Teorie, które zakładały, że w centrum Wszechświata jest Ziemia
nazwane zostały teoriami geocentrycznymi (z gr. geo – Ziemia).
Teoria geocentryczna cieszyła się dużym powodzeniem ale nie
wszyscy byli jej zwolennikami. Heraklides z Pontu np. tłumaczył
zmiany pór dnia ruchem obrotowym Ziemi, a ruch pozostałych
planet był wg niego skutkiem ich obiegu wokół Słońca. Arystarch
z Samos natomiast przyjął, że ruch Słońca na niebie jest wynikiem
ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi i wokół Słońca.
Slide 9
Rewolucja kopernikańska
Prawdziwa rewolucja nastąpiła w 1543
roku, kiedy to Mikołaj Kopernik
opublikował swoją pracę „De
Revolutionibus Orbium Coelestium”
(O obrotach sfer niebieskich).
Zawarł w niej teorię heliocentryczną
budowy Wszechświata (gr. helios Słońce), czyli Słońce w centrum,
wokół niego po orbitach kołowych
krążą planety, a cały układ zamyka
sfera gwiazd stałych.
Slide 10
Porównanie teorii geocentrycznej i heliocentrycznej
Źródło: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/Geoz_wb_en.jpg
Slide 11
Teoria Kopernika budziła wiele sprzeciwów, ale w miarę upływu
czasu zdobywała coraz więcej zwolenników. Wśród nich znajdował
się Galileusz, Tycho de Brahe czy Kepler.
Slide 12
Johannes Kepler kontynuował prace
Kopernika porównując wyniki
obserwacyjne z obliczeniami
teoretycznymi i okazało się, że teoria
Kopernika nie do końca była prawdziwa.
Wg obliczeń Keplera planety nie
poruszają się po okręgach ale po
elipsach, w których w jednym z ognisk
znajduje się Słońce.
Wyniki swoich badań Kepler sformułował
w trzech prawach.
Slide 13
I prawo Keplera
Planety krążą wokół Słońca po krzywych zamkniętych będących
elipsami, przy czym Słońce znajduje się w jednym z ognisk każdej
z tych elips.
planeta
promień
wodzący
aphelium
peryhelium
Słońce
Orbita planety krążącej wokół Słońca
Planety krążąc po elipsie wokół Słońca znajdują się od niego w różnych odległościach.
Gdy planeta znajduje się najbliżej Słońca mówimy, że osiągnęła peryhelium, a jak
najdalej to aphelium.
Slide 14
II prawo Keplera
Promień wodzący planety w jednakowych odstępach czasu zakreśla jednakowe
pola powierzchni.
Słońce
orbita planety
Z prawa tego wynika, że prędkość polowa planety jest stała, a jej prędkość liniowa
zmienia się wraz z położeniem planety względem Słońca. Największą szybkość ma
planeta w okolicy peryhelium, a najmniejszą w okolicach aphelium.
Slide 15
III prawo Keplera
Stosunek kwadratu okresu obiegu planety wokół Słońca T i trzeciej
potęgi średniej odległości planety od Słońca a jest wielkością stałą,
taką samą dla wszystkich ciał Układu Słonecznego:
T
2
a
3
const
Slide 16
Bibliografia
P. Walczak, G. F. Wojewoda, Fizyka i astronomia, cz. 1,
wyd. OPERON, Gdynia 2007
Slide 17
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ!!
Prawa Keplera
Wyk. Agata Niezgoda
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Slide 2
Od niemal początku świata ludzkość interesowało niebo. Próbowano
wyjaśniać pory roku, interesowano się Słońcem i innymi obiektami
znajdującymi się na niebie, próbowano odpowiedzieć na pytanie,
jak zbudowany jest Wszechświat.
Slide 3
Tales z Miletu
Odpowiedzi było dużo. Tales z Miletu
na przykład uważał, że Ziemia jest
spłaszczonym dyskiem, który
pływa po bezkresnym oceanie,
a wokół niego krąży Księżyc,
Słońce i pozostałe planety.
Wokół planet natomiast obraca się
sfera gwiazd.
Slide 4
Pitagoras
Pierwszym, który uważał że Ziemia jest
kulą był Pitagoras. Jego zdaniem
kulę ziemską otacza osiem
koncentrycznych, przezroczystych
sfer, na których znajdują się
gwiazdy.
Slide 5
Arystoteles
Kulistość Ziemi jako pierwszy uzasadnił
Arystoteles, na podstawie kształtu
cienia jaki rzucała Ziemia na tarczę
Księżyca podczas zaćmienia Księżyca.
Wg Arystotelesa Ziemia otoczona była
55 współśrodkowymi, przezroczystymi
sferami, z których ostatnia była sferą
gwiazd stałych, czyli gwiazd nie
zmieniających położenia na niebie.
Slide 6
Klaudiusz Ptolemeusz
Klaudiusz Ptolemeusz
natomiast uważał, że
środkiem świata jest Ziemia,
a wokół niej krążą: Księżyc,
Merkury, Wenus, Słońce,
Mars, Jowisz, Saturn a za
nimi znajduje się sfera
gwiazd stałych.
Schemat Układu Słonecznego wg Ptolemeusza
Slide 7
Wg Ptolemeusza Księżyc i Słońce obiegały
Ziemię po deferentach (deferent to
mimośrodowy okrąg, po którym porusza
się każde ciało niebieskie, np. Księżyc,
Słońce i gwiazdy, obiegając go w czasie
24 godzin. Wg Ptolemeusza każde ciało
niebieskie ma swój własny deferent,
a niektóre z nich (znane w starożytności
planety – Merkury, Wenus, Mars, Jowisz
i Saturn) dodatkowo w czasie swojej
drogi krążą po dodatkowych epicyklach,
których środki krążą po referentach).
kierunek ruchu planety
planeta
deferent
epicykl
Ruch ciał niebieskich wg Ptolemeusza
Źródło: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Geocentric_system.svg/590px-Geocentric_system.svg.png
Slide 8
Teoria geocentrycza
Coraz dokładniejsze obserwacje planet obaliły teorię Ptolemeusza.
Teorie, które zakładały, że w centrum Wszechświata jest Ziemia
nazwane zostały teoriami geocentrycznymi (z gr. geo – Ziemia).
Teoria geocentryczna cieszyła się dużym powodzeniem ale nie
wszyscy byli jej zwolennikami. Heraklides z Pontu np. tłumaczył
zmiany pór dnia ruchem obrotowym Ziemi, a ruch pozostałych
planet był wg niego skutkiem ich obiegu wokół Słońca. Arystarch
z Samos natomiast przyjął, że ruch Słońca na niebie jest wynikiem
ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi i wokół Słońca.
Slide 9
Rewolucja kopernikańska
Prawdziwa rewolucja nastąpiła w 1543
roku, kiedy to Mikołaj Kopernik
opublikował swoją pracę „De
Revolutionibus Orbium Coelestium”
(O obrotach sfer niebieskich).
Zawarł w niej teorię heliocentryczną
budowy Wszechświata (gr. helios Słońce), czyli Słońce w centrum,
wokół niego po orbitach kołowych
krążą planety, a cały układ zamyka
sfera gwiazd stałych.
Slide 10
Porównanie teorii geocentrycznej i heliocentrycznej
Źródło: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/Geoz_wb_en.jpg
Slide 11
Teoria Kopernika budziła wiele sprzeciwów, ale w miarę upływu
czasu zdobywała coraz więcej zwolenników. Wśród nich znajdował
się Galileusz, Tycho de Brahe czy Kepler.
Slide 12
Johannes Kepler kontynuował prace
Kopernika porównując wyniki
obserwacyjne z obliczeniami
teoretycznymi i okazało się, że teoria
Kopernika nie do końca była prawdziwa.
Wg obliczeń Keplera planety nie
poruszają się po okręgach ale po
elipsach, w których w jednym z ognisk
znajduje się Słońce.
Wyniki swoich badań Kepler sformułował
w trzech prawach.
Slide 13
I prawo Keplera
Planety krążą wokół Słońca po krzywych zamkniętych będących
elipsami, przy czym Słońce znajduje się w jednym z ognisk każdej
z tych elips.
planeta
promień
wodzący
aphelium
peryhelium
Słońce
Orbita planety krążącej wokół Słońca
Planety krążąc po elipsie wokół Słońca znajdują się od niego w różnych odległościach.
Gdy planeta znajduje się najbliżej Słońca mówimy, że osiągnęła peryhelium, a jak
najdalej to aphelium.
Slide 14
II prawo Keplera
Promień wodzący planety w jednakowych odstępach czasu zakreśla jednakowe
pola powierzchni.
Słońce
orbita planety
Z prawa tego wynika, że prędkość polowa planety jest stała, a jej prędkość liniowa
zmienia się wraz z położeniem planety względem Słońca. Największą szybkość ma
planeta w okolicy peryhelium, a najmniejszą w okolicach aphelium.
Slide 15
III prawo Keplera
Stosunek kwadratu okresu obiegu planety wokół Słońca T i trzeciej
potęgi średniej odległości planety od Słońca a jest wielkością stałą,
taką samą dla wszystkich ciał Układu Słonecznego:
T
2
a
3
const
Slide 16
Bibliografia
P. Walczak, G. F. Wojewoda, Fizyka i astronomia, cz. 1,
wyd. OPERON, Gdynia 2007
Slide 17
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ!!