Prvi Keplerov zakon: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
nadopunio Prvi Keplerov zakon |
nadopunio Prvi Keplerov zakon |
||
Redak 90:
|}
== Prvi Keplerov zakon i
[[Datoteka:OrbitalEccentricityDemo.svg|mini|
[[Datoteka:Inclination_in_Elliptical_Orbit.png|mini|desno|300px|[[Inklinacija]] je [[kut]] između neke zadane ravnine i referentne ravnine (najčešće [[ekliptika]] ili [[nebeski ekvator]] matičnog tijela) i izražava se u [[stupanj (kut)|stupnjevima]] (°).]]
[[Datoteka:Pluto Orbit.gif|mini|300px|desno|[[Pluton]]ova putanja i [[ekliptika]].]]
[[Datoteka:Plutoorbit1.5sideview.gif|mini|300px|desno|Plutonova putanja u ravnini ekliptike. Ravnine putanja [[Neptun]]a i Plutona sijeku pod kutom od kojih 15°.]]
Prvi Keplerov zakon ustanovljuje geometrijske osobine [[planetarna putanja|planetarnih putanja]]. Kepler je našao da su staze elipse, a da se [[Sunce]] nalazi u jednom od [[žarište|žarišta]]. Kako je Sunce zajedničko svim planetima, tako je Sunce u žarištu koje je zajedničko svim eliptičnim stazama. To je jedini uvjet i nema daljih ograničenja, pa položaj putanje u prostoru može biti veoma raznolik. Na skicama koje prikazuju dvije ili više planetarnih putanja, one se nalaze u istoj ravnini. Općenito, velike poluosi dviju elipsi ne podudaraju se ni po smjeru, ni po veličini, ni po ravninama u kojima se nalaze.
Line 111 ⟶ 114:
''ε'' je bezdimenzionalna veličina. Sa smanjenjenjem ekscentriciteta (''ε'' → 0) elipsa prelazi u kružnicu, a njezina velika poluos prelazi u polumjer kružnice. Ulogu srednje udaljenosti ima tada, naravno, sam polumjer kružnice. S druge strane, s povećanjem ekscentriciteta (''ε'' → 1) elipsa prelazi u [[parabola|parabolu]]. Za [[hiperbola|hiperbolu]] vrijedi ''ε'' > 1. Parabola i hiperbola nisu zatvorene krivulje.
=== Veličine planetarnih putanja ===
Položaj planetarne putanje u prostoru treba odrediti pomoću poznatih [[orijentacija|orijentira]]. Zato se upotrebljava ravnina [[ekliptika|ekliptike]] i [[proljetna točka]]. Kut između ravnine u kojoj se nalazi staza tijela i ravnine ekliptike zove se nagib ili [[inklinacija]] (oznaka: ''i''). Dvije se ravnine sijeku u pravcu na kojemu su dvije točke istaknute - one u kojima planetarna putanja probada ravninu ekliptike: '''uzlazni čvor''' ''Ω'' (u njemu tijelo u svom godišnjem gibanju prelazi sa južne strane ekliptike na sjevernu) i '''silazni čvor''' ''Ʊ'' (u njemu tijelo u svom godišnjem gibanju prelazi sa sjeverne strane ekliptike na južnu). Položaj uzlaznog čvora zadaje se ekliptičkom dužinom uzlaznog čvora ''Ω''. S mjerama ''i'' i ''Ω'' orijentirana je ravnina gibanja [[nebesko tijelo|nebeskog tijela]] u prostoru. Da bi se pak u toj ravnini orijentirala elipsa, bilježi se položaj njezina perihela. U tu svrhu služi '''argument perihela''' ''π'', kut od uzlaznog čvora do velike poluosi koja sadrži perihel. '''Longitudom perihela''' naziva se ukupan [[kut]] ''ω = Ω + π''.
Da bi se pratilo gibanje nebeskog tijela, potrebno je dodati podatak o [[zvjezdana godina|zvjezdanom (sideričkom)]] [[Ophodno vrijeme|ophodnom vremenu]] ''P'' i o trenutku ''t<sub>o</sub>'' u kojemu tijelo prolazi perihelom. Dakle, za opis geometrijskih svojstava planetarnih putanja - veličine elipse, oblika elipse, njezine orijentacije i načina gibanja tijela - potrebno je 7 veličina: ''a, e, i, Ω, ω, P'' i ''t<sub>o</sub>''. To su '''veličine planetarnih putanja'''.
=== Analiza planetarnih putanja ===
Većina planeta ima slabo izdužene planetarne putanje (staze), koje je na malom crtežu okom teško razlikovati od kružnice. Tako Zemljina putanja s ''ε'' = 0.001673 ima veliku poluos ''a'' = 149.597 ∙ 10<sup>6</sup> [[metar|km]], malu poluos ''b'' = 149.577 ∙ 10<sup>6</sup> km, najmanju udaljenost od Sunca ''r<sub>min</sub>'' = 147.1 ∙ 10<sup>6</sup> km i najveću udaljenost od Sunca ''r<sub>max</sub>'' = 152.1 ∙ 10<sup>6</sup> km.
Staze [[planetoid]]a u prosjeku su jače izdužene os planetnih putanja. U [[komet]]a je šarolikost mnogo veća. Neki kometi imaju numerički ekscentricitet ''ε'' blizak jedinici.
Razlike se opažaju i u nagibima planetarnih putanja. [[Pluton]]ova i [[Merkur]]ova staza najviše se od svih planeta otklanjaju od Zemljine putanje. Kod Plutona to dovodi do zanimljive posljedice. Naime, crtaju li se staze [[Neptun]]a i Plutona projicirane u istu ravninu, čini se da se zbog izduženosti Plutonove staze te dvije putanje sijeku, te da se dva planeta mogu i sudariti. Neptun je zaista u nekim razdobljima dalje od Sunca nego Pluton (na primjer kao od 1980. do 1999.). No kako se ravnine putanja Neptuna i Plutona sijeku pod kutom od kojih 15°, to su staze uvijek daleko jedna od druge. Stoga se oni nikada ne mogu sudariti.
Putanje planetoida nagnute su prema ekliptici za više desetaka stupnjeva, ravnine kometa mogu pak sjeći ekliptiku pod bilo kojim kutom. Kada je kut inklinacije veći od 180°, kaže se da je putanja nebeskog tijela i njegova revolucija '''retrogradna'''; projicirajući takvu stazu na ravninu ekliptike, vidjelo bi se da se tijelo giba oko Sunca u suprotnom smislu od Zemlje i ostalih planeta. Svi planeti i planetoidi imaju direktnu revoluciju. Fizički različite vrste tijela u [[Sunčev sustav|Sunčevu sustavu]] se grupiraju po geometrijskim svojstvima putanja. Do razlika u vladanju nebeskih tijela došlo je u toku razvoja Sunčeva sustava.
Općenito, veličine planetarnih putanja pojedinog člana Sunčeva sustava neprestano se mijenjaju. Promjena tih veličina kod Zemlje mogla je u prošlosti, u dugim [[Geološko razdoblje|geološkim razdobljima]], utjecati na [[klimatske promjene]].
Zapazimo još da se velika poluos (linija koja povezuje najbliži i najudaljeniji položaj tijela od Sunca, [[perihel]] i [[afel]]), nazvana još i '''linija apsida''', ne podudara s linijom koja povezuje [[Zemljina putanja|zimsku i ljetnu točku]]. Razlika se u stvari stalno povećava, jer se linija apsida zakreće u liniji putanje; zakreće se u smjeru gibanja Zemlje, pa Zemlji treba više vremena da ponovo stigne u perihel, nego što joj treba da ponovi svoj položaj prema zvijezdama. Drugim rječima, [[zvjezdana godina|zvjezdana (siderička) godina]] kraća je od vremena prolaska Zemlje perihelom. To razdoblje traje 365 d 6 h 13 min 53 s = 365.25964 [[dan|d]] i zove se '''anomalistička godina''' ([[godina]]).
==Izvori==
| |||