Πώς είναι μια απόσταση πλανήτη από τον ήλιο επηρεάζει την ταχύτητά του;
1. Ο δεύτερος νόμος του Kepler:
* ίσες περιοχές σε ίσους χρόνους: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι ένας πλανήτης σαρώνει ίσες περιοχές σε ίσους χρόνους καθώς περιστρέφει τον ήλιο.
* Αλλαγές ταχύτητας: Δεδομένου ότι η περιοχή που σάρωσε ο πλανήτης είναι ένα μέτρο της ταχύτητας του, αυτό σημαίνει ότι ένας πλανήτης ταξιδεύει γρηγορότερα όταν είναι πιο κοντά στον ήλιο και πιο αργή όταν είναι μακρύτερα μακριά.
2. Διατήρηση της ενέργειας:
* Συνολική ενέργεια: Η συνολική ενέργεια ενός πλανήτη παραμένει σταθερή σε όλη την τροχιά του. Αυτή η ενέργεια είναι το άθροισμα της κινητικής της ενέργειας (ενέργεια της κίνησης) και της δυνητικής ενέργειας της (ενέργεια λόγω της θέσης της στο βαρυτικό πεδίο του ήλιου).
* ισορροπία: Καθώς ένας πλανήτης κινείται πιο κοντά στον ήλιο, η πιθανή ενέργεια του μειώνεται (γίνεται πιο αρνητική) λόγω της ισχυρότερης βαρυτικής έλξης. Για να διατηρήσει τη συνολική ενέργεια, η κινητική της ενέργεια πρέπει να αυξηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι κινείται γρηγορότερα. Το αντίθετο ισχύει καθώς κινείται μακρύτερα.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε έναν πλανήτη στην ελλειπτική του τροχιά. Στο πλησιέστερο σημείο του στον ήλιο (Perihelion), κινείται με την ταχύτερη ταχύτητά του. Καθώς απομακρύνεται από τον ήλιο, η ταχύτητά του μειώνεται. Στο πιο μακρινό σημείο του από τον ήλιο (αφελές), κινείται με την πιο αργή ταχύτητά του. Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται με κάθε τροχιά.
Συμπερασματικά:
Η απόσταση ενός πλανήτη από τον ήλιο επηρεάζει άμεσα την ταχύτητά του λόγω των νόμων της φυσικής. Πιο κοντά στον ήλιο, η βαρυτική έλξη είναι ισχυρότερη, οδηγώντας σε ταχύτερη ταχύτητα. Μακρύτερα, η βαρυτική έλξη αποδυναμώνει, με αποτέλεσμα βραδύτερη ταχύτητα. Αυτή η αλληλεπίδραση των δυνάμεων ενέργειας και βαρύτητας δημιουργεί έναν σταθερό χορό επιτάχυνσης και επιβράδυνσης στο τροχιακό ταξίδι ενός πλανήτη.
