牛顿和开普勒的区别成就是什么
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/18 18:02:48
牛顿和开普勒的区别成就是什么
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德国天文学家开普勒发现的行星运动所遵循的规律.包括第一定律、第二定律和第三定律.
第一定律(轨道定律):所有行星都沿各自的椭圆轨道运行,太阳位于这些椭圆的一个焦点上.
第二定律(面积定律):太阳到行星的矢径在相等的时间内扫过相等的面积.
第三定律(周期定律):任一行星绕太阳公转的周期T的平方与它离太阳的平均距离R(或其轨道的长半径)的立方成正比,即
KT2=R3,
式中K称为开普勒系数,是对太阳系中一切行星都相等的一个常数.若上式中T以地球年为单位,R以天文单位为单位,则K=1(1天文单位(即地球与太阳的平均距离)=1.496×1011m).
开普勒定律是经验定律,每一条定律都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的,它只涉及运动学、几何学方面的内容.定律仅对行星绕日运行作出了运动学描述,而没有给出行星运动的动力学原因.然而,开普勒定律是万有引力定律的基础,牛顿正是从开普勒总结出的行星运动规律中,根据动力学定律导出万有引力定律的.
同样,牛顿利用他的第二定律和万有引力定律,在数学上严格证明了开普勒定律,也让人们了解当时的物理意义.事实上,开普勒定律只适用于二体问题,但是太阳系主要的质量集中于太阳,来自太阳的引力比行星之间的引力大得多,因此行星轨道问题也近似于二体问题.
第一定律(轨道定律):所有行星都沿各自的椭圆轨道运行,太阳位于这些椭圆的一个焦点上.
第二定律(面积定律):太阳到行星的矢径在相等的时间内扫过相等的面积.
第三定律(周期定律):任一行星绕太阳公转的周期T的平方与它离太阳的平均距离R(或其轨道的长半径)的立方成正比,即
KT2=R3,
式中K称为开普勒系数,是对太阳系中一切行星都相等的一个常数.若上式中T以地球年为单位,R以天文单位为单位,则K=1(1天文单位(即地球与太阳的平均距离)=1.496×1011m).
开普勒定律是经验定律,每一条定律都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的,它只涉及运动学、几何学方面的内容.定律仅对行星绕日运行作出了运动学描述,而没有给出行星运动的动力学原因.然而,开普勒定律是万有引力定律的基础,牛顿正是从开普勒总结出的行星运动规律中,根据动力学定律导出万有引力定律的.
同样,牛顿利用他的第二定律和万有引力定律,在数学上严格证明了开普勒定律,也让人们了解当时的物理意义.事实上,开普勒定律只适用于二体问题,但是太阳系主要的质量集中于太阳,来自太阳的引力比行星之间的引力大得多,因此行星轨道问题也近似于二体问题.