Keplerrek, Tycho Brahe astronomo daniarrak lortutako emaitzak erabili zituen planetek Eguzkiaren inguruko higiduran duten portaera arautzen duten erregela edo legeak aurkitzeko, hauek Newtonentzat bere grabitazio unibertsalaren teoria lantzeko oinarri izan zirelarik.
Keplerren legeak Eguzki-Sistemari aplikatzen zaizkio, Eguzkia eta planetak puntualak direla kontsideratuz, hau da, euren arteko distantzia askoz handiagoak direla beren tamainak baino, eta Eguzkia finko bezala kontsidera daitekeela, planetek honen gainean duten eragina minimoa baita, Eguzkiaren masa askoz handiagoa baita.
Keplerren legeak honako hauek dira:
1. LEGEA:
"Planeta guztiek orbita eliptikoak deskribatzen dituzte eta Eguzkia hauen foku batean kokatzen da"
Jakin behar da planetek oso eszentrizitate txikiko elipseak deskribatzen dituztela (Merkuriok eta Plutonek izan ezik), eta ondorioz planeten higidura zirkularra dela esan daiteke, nahiko hurbiltasunez elipsearen ardatzerdi handiena erradiotzat hartzen dugularik.
2. LEGEA:
“Planeten posizioa zehazten duten posizio-bektore edo erradio-bektoreak azalera berdinak ekortzen dituzte denbora berdinetan”
Lege hau, posizio bektorearen ABIADURA AREOLARRA konstantea dela esanez adierazten da, hau da, denbora unitatean ekortutako azalera konstantea dela.
Azalera berdinak izanik, planetak egin behar duen ibilbidea handiagoa da Eguzkitik gertu dagoenean urruti dagoenean baino. Bi kasuetan behar duen denbora berdina denez, planetaren abiadura handiagoa da Eguzkitik geroz eta gertuago egonik.
3. LEGEA:
"Eguzkiaren inguruan orbitan dagoen edozein planetarentzat biraketa periodoaren karratua eta Eguzkiaren eta planetaren artean dagoen distantziaren kuboa zuzen proportzionalak dira"
Lege hau, Eguzki Sistemaren planeta desberdinei aplikatuz, honela idazten da:
. Beraz: edota
Lege hauek errotik deuseztatu zuen garai hartako pentsamolde aristotelikoa. Ondorioz, legeak defendatu eta Unibertsoa era mekanikoan azaltzen zuten zientzialariek zailtasun ugariri egin behar izan zioten aurre.
Kontutan hartzekoak
A) Keplerren lehenengo legearen arabera, planeta guztiek elipse itxurako orbita bat deskribatzen dute Eguzkiaren inguruan.
- Planeta batek Eguzkiaren inguruko ibilbidean lortzen duen Eguzkitik urrutieneko puntuari AFELIOA deitzen zaio.
- Planeta batek Eguzkiaren inguruko ibilbidean lortzen duen Eguzkitik hurbileneko puntuari PERIHELIOA deritzo.
B) Aurrerago ikusiko dugun bezala, konstantearen balioa ez da aldatzen planeta ezberdinentzat; bere balioa eremua sortzen duen gorputzaren masaren baitan egongo da. Adibidez, Eguzki-Sistemaren planeta guztientzat konstantearen balioa berdina da. Baina, Ilargia-Lurra sistemarentzat ezberdina izango da.
Proposatutako Ariketak
1.- Beheko taulan Eguzki sistemako zenbait planeten orbiten batez besteko erradioa eta biraketa periodoak dituzu.
Lurra | Martitz | Jupiter | |
Erradio orbitala | 149 | 228 | 778 |
Biraketa periodoa | 31,6 | 59,4 | 374,3 |
Erradioa megakilometrotan dago eta periodoa megasegundutan.
- Justifikatzen al dute balio horiek Keplerren hirugarren legea?.
- Idatzi lege horri dagokion formula. Formula horretan oinarrituta, ondorioztatu grabitazio unibertsalaren legea, orbitak zirkularrak direla jota.