Ποια είναι η θεωρία της τροχιάς;
Ακολουθεί μια ανάλυση της θεωρίας:
Νόμους κίνησης του Νεύτωνα:
* Πρώτος νόμος: Τα αντικείμενα σε ηρεμία παραμένουν σε κατάσταση ηρεμίας και τα αντικείμενα σε κίνηση παραμένουν σε κίνηση με την ίδια ταχύτητα και κατεύθυνση, εκτός εάν ενεργεί από μια μη ισορροπημένη δύναμη. Αυτό σημαίνει ότι ένα αντικείμενο στο διάστημα θα συνεχίσει να κινείται σε ευθεία γραμμή, εκτός εάν μια δύναμη ενεργεί πάνω του.
* Δεύτερος νόμος: Η επιτάχυνση ενός αντικειμένου είναι άμεσα ανάλογη με την καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του. Αυτό σημαίνει ότι η ισχυρότερη δύναμη, τόσο πιο γρήγορα επιταχύνεται το αντικείμενο, και όσο πιο βαρύ το αντικείμενο, τόσο πιο αργό επιταχύνει.
* Τρίτος νόμος: Για κάθε δράση, υπάρχει ίση και αντίθετη αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι όταν ένα αντικείμενο ασκεί δύναμη σε ένα άλλο αντικείμενο, το δεύτερο αντικείμενο ασκεί ίση και αντίθετη δύναμη στο πρώτο αντικείμενο.
Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα:
* Κάθε αντικείμενο στο σύμπαν προσελκύει κάθε άλλο αντικείμενο με μια δύναμη που είναι ανάλογη προς το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο τεράστια είναι τα αντικείμενα, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη της έλξης, και όσο πιο μακριά είναι τα αντικείμενα, τόσο πιο αδύναμη είναι η δύναμη της έλξης.
Η θεωρία των τροχιών:
1. βαρύτητα: Η πρωταρχική δύναμη που κυβερνά τις τροχιές είναι η βαρύτητα. Η ισχυρή βαρυτική έλξη του αστεριού κρατά τους πλανήτες να πετούν στο διάστημα.
2. Η δύναμη που κρατά έναν πλανήτη σε ένα καμπύλο μονοπάτι γύρω από ένα αστέρι ονομάζεται κεντρομόλος δύναμη. Είναι κατευθυνόμενο προς το κέντρο της τροχιάς, και στην περίπτωση των πλανητών, παρέχεται από τη βαρύτητα του αστεριού.
3. Οι τροχιές δεν είναι τέλειοι κύκλοι. Είναι ελλειπτικά (ωοειδές σχήμα), με το αστέρι με το ένα επίκεντρο της ελλειπτικής.
4. ταχύτητα τροχιάς: Η ταχύτητα με την οποία ένας πλανήτης ταξιδεύει στην τροχιά του καθορίζεται από την απόσταση του από το αστέρι. Όσο πιο κοντά ένας πλανήτης είναι στο αστέρι, τόσο πιο γρήγορα χρειάζεται να μετακινηθεί για να μείνει σε τροχιά.
5. Διατήρηση της ενέργειας και της γωνιακής ορμής: Η ενέργεια και η γωνιακή ορμή ενός πλανήτη σε τροχιά διατηρούνται. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ενέργεια και η γωνιακή ορμή του πλανήτη παραμένει σταθερή σε όλη την τροχιά του.
Τύποι τροχιών:
* Κυκλικό: Ένας τέλειος κύκλος με το αστέρι στο κέντρο.
* ελλειπτικό: Ένα οβάλ σχήμα με το αστέρι σε μια εστίαση.
* Παραβολικό: Μια ανοιχτή καμπύλη, όπου το αντικείμενο δεν επιστρέφει στην αρχική του θέση.
* Υπερβολική: Μια ανοιχτή καμπύλη όπου το αντικείμενο δεν δεσμεύεται από τη βαρύτητα.
Βασικοί επιστήμονες και συνεισφορές:
* Johannes Kepler: Οι νόμοι της πλανητικής κίνησης του Kepler, οι οποίοι περιγράφουν τις ελλειπτικές τροχιές των πλανητών και τις ταχύτητες τους.
* Isaac Newton: Ανέπτυξε τους νόμους της κίνησης και της καθολικής βαρύτητας, οι οποίοι παρέχουν τη μαθηματική βάση για την κατανόηση των τροχιών.
Η θεωρία των τροχιών είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την κατανόηση των κινήσεων των ουράνιων σωμάτων και ήταν απαραίτητο για τα πάντα από την εκτόξευση δορυφόρων μέχρι την πρόβλεψη των πλανητικών κινήσεων.
