Keplerin lain matemaattinen johtaminen

Sep 28, 2020

Keplerin laki kertoo planeettojen liikkeestä auringon ympärillä, ja Newtonin laki on yleisempi useiden hiukkasten liikkumisesta painovoiman vetovoiman vuoksi. Kun hiukkasia on vain kaksi, joista toinen on supersytytin kuin toinen. Näissä erityisolosuhteissa valohiukkaset liikkuvat raskaiden hiukkasten ympärillä, aivan kuten planeetat liikkuvat auringon ympäri Keplerin lain mukaan. Newtonin laki sallii kuitenkin myös muita ratkaisuja, planeetan kiertorata voi olla parabolinen tai hyperbolinen. Tätä Keplerin laki ei osaa ennustaa. Sillä ehdolla, että yksi hiukkanen ei ole supersytytin kuin toinen hiukkanen, yleistyneen kahden kehon ongelman mukaan jokainen hiukkanen liikkuu yhteisen massakeskuksensa ympärillä. Tätä keplerin laki ei myöskään osaa ennustaa.

Keplerin laki, joko geometrisella kielellä tai yhtälöllä, yhdistää planeetan koordinaatit ja ajan kiertoradan parametreihin. Newtonin toinen laki on differentiaaliyhtälö. Keplerin lain käyttöönottoon kuuluu differentiaaliyhtälöiden ratkaiseminen. Ohjaamme keplerin toista lakia ensin, koska Keplerin ensimmäisen lain ohjauksen on perustuttava Keplerin toiseen lakiin.


Lähetä kysely