Die Bewegung der Planeten um die Sonne

Die Bewegung der Planeten um die Sonne

Der Glaube, der in vielen antiken Kulturen, insbesondere im Mittelalter, vorherrschte, besagte, dass die Erde im Zentrum fixiert sei, während sich die Sterne und Planeten um sie drehten. Dieser Glaube hielt bis zur Renaissance an, als Astronomen begannen, die Erde zu überdenken geozentrische Theorie, wie Sie dies taten, nachdem sie die Planeten und ihre komplexe Bewegung am Himmel beobachtet hatten, und dann versuchten sie, diese Bewegung zu interpretieren, was zur Entdeckung der Gesetze der Orbitalmechanik führte.

Die Gesetze, die die Bewegung der Planeten um die Sonne regeln

Keplers Gesetze der Planetenbewegung

Johannes Kepler gelangte zu drei Gesetzen, die die Bewegung von Planeten am Himmel beschreiben, basierend auf genauen Daten, die der Astronom Tycho Brahe ohne Verwendung eines Teleskops gesammelt hatte. Diese Gesetze können wie folgt zusammengefasst werden:

• Orbitalgesetz: (auf Englisch: Gesetz der Umlaufbahnen) besagt, dass sich alle Planeten auf elliptischen Bahnen um einen festen Mittelpunkt, die Sonne, drehen.
• Weltraumgesetz: (auf Englisch: Flächengesetz) besagt, dass die Linie, die vom Mittelpunkt eines Planeten mit der Sonne verbindet, in gleichen Zeiten gleiche Flächen schneidet.
• Zeitgesetz: (auf Englisch: Periodengesetz) besagt, dass das Quadrat der Umlaufperiode eines Planeten direkt proportional zur dritten Potenz der großen Halbachse seiner Umlaufbahn ist, und es sollte beachtet werden, dass diese drei Gesetze abgeleitet wurden, um das zu erklären Bewegung der Planeten auf ihren Umlaufbahnen um die Sonne, dann wurden sie jedoch verallgemeinert, um sie auf die Bewegung von Satelliten auf ihren Umlaufbahnen anzuwenden.

Newtons Bewegungsgesetze

Isaac Newton erklärte in seinen Gesetzen die Bewegungsprinzipien im Allgemeinen und kam auf der Grundlage der Keplerschen Gesetze zu dem Schluss, dass die Bewegung aller Körper, sei es sehr groß wie die Bewegung des Mondes um die Erde oder so klein wie der Fall eines Apfel vom Baum folgt den gleichen Grundprinzipien, und Newton veröffentlichte seine Gesetze in der Bewegung im Jahr 1687 n. Chr. kurz, die wie folgt zusammengefasst werden können:

• Newtons erstes Gesetz: Es besagt, dass ein statischer Körper stationär bleibt, es sei denn, eine äußere Kraft bewegt ihn, und ein Körper, der sich mit konstanter Geschwindigkeit in einer geraden Linie bewegt, bleibt in diesem Zustand, es sei denn, eine äußere Kraft wirkt auf ihn ein und ändert seinen kinetischen Zustand. Dieses Gesetz wird auch als das Gesetz bezeichnet Trägheitsgesetz.
• Newtons zweites Gesetz: Es besagt, dass eine Kraft, die auf ein Objekt einwirkt, diesem eine Beschleunigung verleiht, die direkt proportional zu dieser Kraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse ist.
• Newtons drittes Gesetz: Es besagt, dass es für jede Aktion eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion gibt.

Newtons Gesetz der universellen Gravitation

Newton präsentierte das Gesetz der universellen Gravitation als Beispiel für die Bewegungsgesetze, die er zuvor vorgestellt hatte, da Isaac Newton zu dem Schluss kam, dass jeder Körper im Universum eine Anziehungskraft besitzt, die andere Körper zu seinem Zentrum zieht, und dass die Schwerkraft davon abhängt die Masse des Körpers selbst. Je größer seine Masse, desto größer seine Gravitationskraft. Wir stellen beispielsweise fest, dass die Gravitationskraft der Sonne größer ist als die Gravitationskraft der Erde, genauso wie die Gravitationskraft der Erde größer ist als die Gravitationskraft jedes anderen kleinen Körpers, und die Gravitationskraft wird auch umgekehrt von der Entfernung beeinflusst, da die Gravitationskraft mit der Entfernung zwischen den beiden Körpern abnimmt, was den Grund dafür erklärt, dass die Sonne keine weit von ihr entfernten Objekte anziehen kann.

Sowohl Newtons Bewegungsgesetze als auch das Gravitationsgesetz lieferten eine klare Erklärung für die jährliche Bewegung der Erde um die Sonne. Während sich die Erde aufgrund der permanenten Anziehungskraft der Sonne im Grunde genommen geradlinig durch das Universum bewegt, ist die Erde geradeaus Bewegung ändert sich und weicht von ihrer Bahn ab. Sich auf die Sonne zu und auf einer elliptischen Umlaufbahn zu bewegen.

Die spezielle Relativitätstheorie

Newtons Bewegungs- und Gravitationsgesetze wurden fast 220 Jahre lang angewendet, dann kam die spezielle Relativitätstheorie, die Albert Einstein 1905 n. Chr. vorstellte. Newton stützte sich in seinen Gesetzen auf die Annahme, dass sowohl Zeit, Masse als auch Entfernung unabhängig davon als konstante Faktoren gelten von wo aus die Messungen vorgenommen werden. Einsteins Relativitätstheorie beruhte auf der Annahme, dass der Standort oder Referenzpunkt des Beobachters eine wichtige Rolle bei der Beeinflussung von Zeit, Masse und Entfernung spielt.

Alle auf der Erde lebenden Menschen bewegen sich nach einem Bezugssystem, während das Bezugssystem für die Astronauten im Raumschiff ein anderes sein wird. Dabei werden Objekte aus zwei unterschiedlichen Bezugssystemen beobachtet, und in diesem Fall der Theorie von Um Bewegungen genau zu beschreiben, wird die spezielle Relativitätstheorie verwendet. Diese Relativitätstheorie kann nicht als Ersatz für Newtons Bewegungs- und Schwerkraftgesetze angesehen werden, sondern ist vielmehr eine Ergänzung dazu, da jedes von ihnen seine eigenen Fälle hat.

Planetenbahnen um die Sonne

Die Planeten des Sonnensystems bewegen sich auf bestimmten Bahnen um die Sonne, und im Folgenden wird die Bewegung dieser Planeten beschrieben:

• Planet Merkur: Der Planet Merkur ist der sonnennächste Planet des Sonnensystems, da die durchschnittliche Entfernung zwischen ihm und der Sonne etwa 57.9 Millionen km beträgt und Merkur die Sonne auf einer elliptischen Umlaufbahn und mit einer Geschwindigkeit umkreist, die größer ist als die Geschwindigkeit von Die Rotation der übrigen Planeten, da sie sich mit etwa 48 km/s fortbewegt, benötigt hierfür und Merkur 88 Erdentage, um einen Zyklus um die Sonne abzuschließen, das Jahr des Merkur entspricht also etwa 87.97 Erdentagen.
• Venus: Die durchschnittliche Entfernung zwischen Venus und der Sonne beträgt 108.2 Millionen km, und Venus benötigt etwa 225 Erdentage, um einen Umlauf um die Sonne zu vollenden, da ihre durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit etwa 35 km/s beträgt, während die Periode ihrer Rotation um ihre Achse erreicht 243 Tage.
• Planet Erde: Die durchschnittliche Entfernung zwischen der Erde und der Sonne beträgt 149.6 Millionen km, und die Erde benötigt etwa 365.26 Erdentage, um einen Umlauf um die Sonne zu vollenden, da ihre durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit etwa 29.79 km/s beträgt, während sie sich in einer Periode um sich selbst dreht von 23.93 Stunden.
• Mars: Die durchschnittliche Entfernung zwischen Mars und Sonne beträgt etwa 228.0 Millionen km, und der Mars benötigt etwa 687 Erdentage, um einen Umlauf um die Sonne zu vollenden, da seine durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit 24.14 km/s beträgt, während er dafür einen Tag und 37 Minuten benötigt seine Drehung um seine Achse.
• der Jupiter: Die durchschnittliche Entfernung zwischen Jupiter und der Sonne beträgt 778.3 Millionen km, und Jupiter benötigt 11.86 Erdenjahre für eine Umdrehung um die Sonne, da seine durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit 13.06 km/s beträgt, während er für eine Umdrehung um seine Achse 9.92 Stunden benötigt .
• Saturn: Die durchschnittliche Entfernung zwischen Saturn und der Sonne beträgt 1.4 Milliarden km, und Saturn umkreist die Sonne einmal alle 29.46 Erdenjahre mit einer durchschnittlichen Umlaufgeschwindigkeit von 9.64 km/s, während er sich in einem Zeitraum von 10.66 Stunden um seine Achse dreht.
• Planet Uranus: Die durchschnittliche Entfernung zwischen dem Planeten Uranus und der Sonne beträgt 2.871 Milliarden km, und Uranus benötigt 84.01 Erdenjahre, um einen Umlauf um die Sonne zu vollenden, mit einer durchschnittlichen Umlaufgeschwindigkeit von 6.81 km/s, während er sich in einer Periode von 17.24 um sich selbst dreht Std.
• Neptun: Die durchschnittliche Entfernung zwischen dem Planeten Neptun und der Sonne beträgt 4.497 Milliarden km, und Neptun benötigt für einen Umlauf um die Sonne einen Zeitraum von bis zu 165 Erdenjahren, da seine Umlaufgeschwindigkeit etwa 5.43 km/s beträgt, während er sich um sich selbst dreht einmal alle 16.11 Uhr.