Небесная механика. Законы кеплера

Содержание

Слайд 2

Небесная механика- раздел астрономии, изучающий движение космических тел в их общем

Небесная механика-

раздел астрономии, изучающий движение космических тел в их общем гравитационном поле с учётом

действия давления излучения, сопротивления среды, изменения массы и других факторов. Исследование движения небесных объектов предусматривает установление общих закономерностей движения и определение для произвольного момента времени положения и скорости изучаемого объекта по отношению к избранной системе координат. Опираясь на данные астрометрии, законы классической механики и математические методы исследования, небесная механика определяет траектории и характеристики движения космических тел, значение ряда астрономических постоянных, составление эфемерид, служит теоретической основой космонавтики.
Слайд 3

Законы движения планет с давних пор привлекали внимание людей. Считалось, что орбиты планет круговые.

Законы движения планет с давних пор привлекали внимание людей.
Считалось, что

орбиты планет круговые.
Слайд 4

Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом

Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом

Иоганном Кеплером в начале XVII .века.
Слайд 5

В результате длительной обработки многолетних наблюдений датского астронома Тихо Браге немецкий


В результате длительной обработки многолетних наблюдений датского астронома Тихо Браге

немецкий астроном и математик Кеплер эмпирически установил три закона планетарных движений.

Иоганн Кеплер
(1571-1630)

Тихо Браге
(1546-1601)

Слайд 6

Первый закон Кеплера Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Первый закон Кеплера

Каждая планета обращается по эллипсу, в одном из фокусов

которого находится Солнце.
Слайд 7

Основные характеристики орбит планет. F, F'-фокусы орбиты а – длина большой

Основные характеристики орбит планет.

F, F'-фокусы орбиты
а – длина большой полуоси
е –

эксцентриситет (сжатие)
А – афелий , Р – перигелий
r¯- радиус-вектор планеты
Слайд 8

Эксцентриситет характеризует степень вытянутости эллипса. Эксцентриситеты орбит планет невелики. Наименьший эксцентриситет

Эксцентриситет характеризует степень вытянутости эллипса.
Эксцентриситеты
орбит планет невелики.
Наименьший
эксцентриситет имеет
орбита

Венеры (е=0,007),
Наибольший –
орбита Плутона (е=0,247)
Слайд 9

Большая полуось орбиты Земли принята за астрономическую единицу. 1 а.е.=150 000 000 км.

Большая полуось орбиты Земли принята за астрономическую единицу.
1 а.е.=150 000 000

км.
Слайд 10

Следствие Планеты могут находиться на разных расстояниях от Солнца. Зимой Земля

Следствие
Планеты могут находиться на разных
расстояниях от Солнца.
Зимой
Земля ближе

к Солнцу,
а летом – дальше.
Слайд 11

Второй закон Кеплера Радиус-вектор планеты описывает за равные промежутки времени равные площади.

Второй закон Кеплера

Радиус-вектор планеты описывает за равные промежутки времени равные

площади.
Слайд 12

Слайд 13

Следствие Планеты по орбите движутся не равномерно: В перигелии скорость планеты наибольшая, в афелии -наименьшая.

Следствие
Планеты по орбите
движутся не равномерно:
В перигелии
скорость планеты наибольшая,
в афелии

-наименьшая.
Слайд 14

Третий закон Кеплера Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит.

Третий закон Кеплера

Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших

полуосей их орбит.
Слайд 15

Слайд 16

Следствие Чем дальше находится планета от Солнца, тем больше её период

Следствие
Чем дальше находится
планета от Солнца,
тем больше её
период обращения.
Меркурий

88 суток
Плутон 249 лет
Слайд 17

Для Земли Т=1звёздный год, а=1 а.е., Поэтому Т2=а3 для любой планеты.

Для Земли
Т=1звёздный год,
а=1 а.е.,
Поэтому Т2=а3
для любой планеты.


Слайд 18

Картина мира по Кеплеру

Картина мира по Кеплеру

Слайд 19

Теоретическое обоснование законов Кеплера предложил И. Ньютон, открывший в 1682 г. закон всемирного тяготения.

Теоретическое обоснование законов Кеплера предложил И. Ньютон, открывший в 1682 г.

закон всемирного тяготения.
Слайд 20

Применение Теория движения планет, изложенная Кеплером полностью применима к движению искусственных спутников Земли и космических кораблей.

Применение

Теория движения планет, изложенная Кеплером полностью применима к движению искусственных

спутников Земли и космических кораблей.
Слайд 21

Возмущения движения планет Движение планет по строго эллиптическим орбитам происходит только

Возмущения движения планет

Движение планет по строго эллиптическим орбитам происходит только под

действием притяжения одного тела –Солнца. Однако любая планета испытывает притяжение со стороны других планет, спутников планет , любых других планет, обладающих массой, поэтому её движение подчиняется законам Кеплера неточно.
В результате этого возникают отклонения от эллиптической траектории, которая называется возмущениями.
Слайд 22