Закони Кеплера
Аналізуючи закони Кеплера (закони руху планет) і закони вільного падіння тіл на Землі, Ісаак Ньютон дійшов висновку, що сили притягання мають існувати не лише на Землі, а й у космосі, що притягання тіл є властивістю матерії.
Конфігураціями планет називають характерні взаємні положення планет відносно Землі й Сонця.
Протистояння – планету видно із Землі цілу ніч у протилежному від Сонця напрямку.
Елонгація – видима з поверхні Землі кутова відстань між планетою і Сонцем.
Усі космічні тіла від планет до галактик рухаються згідно із законом всесвітнього тяжіння, який був відкритий Ньютоном. Закони Кеплера визначають форму орбіти і швидкість руху планет Сонячної системи та їх періоди обертання навколо Сонця.
Мале тіло в просторі обертається довкола великого (як це роблять планети довкола Сонця) по еліптичній траєкторії. Велике тіло знаходиться в одному із фокусів еліпса.
Закони Кеплера: швидкість; прискорення
Земля обертається навколо Сонця. Зацініть зміну швидкості...
Перший закон Кеплера: Орбіти планет є еліпсам зі спільним фокусом, у якому міститься Сонце.
Рухаючись навколо Сонця, планета періодично віддаляється та наближається до нього, тобто відстань між ними постійно змінюється.
Афелієм називається найдальша від Сонця точка траєкторії планети, а перигелієм – найближча.
Середньою відстанню від Сонця до планети вважають середнє арифметичне її афелійної та перигелійної відстаней. Ця відстань дорівнює великій півосі орбіти планети.
Велика піввісь земної орбіти а – одна астрономічна одиниця (1 а.о.) – прийнята за одиницю довжини в астрономії.
1 а.о.=1,4959787∙1011 м≈150 000 000 км.
У перигелії (3 січня) відстань між Землею і Сонцем на 2,5 млн км менша, а в афелії (3 липня) – на стільки ж більша за астрономічну одиницю.
Другий закон Кеплера: Радіус-вектор планети за однакові проміжки часу описує рівні площі.
Третій закон Кеплера: Квадрати зоряних (сидеричних) періодів обертання планет відносяться як куби великих півосей орбіт.
Паралактичним зміщенням називається зміна напрямку на об’єкт при переміщенні спостерігача.
Горизонтальним паралаксом називається кут, під яким зі світила видно радіус Землі, перпендикулярний до напрямку зору.
Час визначає порядок зміни явищ. проміжок часу між двома послідовними верхніми (або нижніми) кульмінаціями центра Сонця називається справжньою добою (справжньою сонячною добою).
Тривалість повного оберту Сонця по екліптиці є одиницею вимірювання часу в астрономії. Тропічним роком називається проміжок часу між двома послідовними проходженнями центра диска Сонця через точку весняного рівнодення. Тропічний рік триває приблизно 365,2422 діб. У побуті користуються календарним роком, що майже дорівнює тропічному.
Встановлено, що Земля обертається навколо Сонця нерівномірно. Тому тривалість справжньої сонячної доби періодично змінюється, хоч і незначно. Взимку вона довша, влітку – коротша. Найдовші справжні сонячні доби приблизно на 51 секунду триваліші від найкоротших. Щоб усунути цю незручність у вимірюванні часу, використовують середнє екваторіальне сонце – уявну точку, яка рівномірно рухається по екліптиці і робить повний оберт по ній за тропічний рік. Інтервал часу між двома послідовними кульмінаціями середнього екваторіального сонця називають справжньою добою (справжньою сонячною добою). Починається середня сонячна доба у момент нижньої кульмінації середнього екваторіального сонця. Середнє екваторіальне сонце – це фіктивна точка, ніяк не позначена на небі. Тому спостерігати за її рухом неможливо, а для визначення її координат роблять необхідні обчислення.
Вимірювання часу сонячними добами залежить від географічної довготи. Для всіх точок на даному меридіані час однаковий, але він відрізняється від місцевого часу на інших меридіанах. У 1884 році у багатьох країнах ввели поясну систему відліку часу. Поверхню Землі поділили на 24 годинних пояси. У кожному з них лежить основний меридіан, місцевий час якого вважають поясним часом усього поясу. Відстань між основними меридіанами сусідніх поясів 15о або 1 година.
Гринвіцький меридіан є основним для нульового годинного поясу.
Поясний час деяких годинних поясів має особливі назви. Європейським (або середньоєвропейським) називають час першого годинного поясу, східноєвропейським – другого.
Місяць обертається навколо Землі у тому ж напрямі, що і Земля навколо своєї осі. Час повного оберту (період обертання) Місяця навколо Землі відносно зір називається сидеричним (зоряним) місяцем. Він становить 27,32 доби.
Обертання Місяця навколо Землі є причиною постійної зміни видимості його освітленої частини. Видиму із Землі освітлену частину диска Місяця називають фазою Місяця. Є чотири фази: новий місяць (молодик, або новомісяччя), перша чверть, повний місяць (повня) і третя чверть.
Лінію на диску Місяця (чи іншого небесного тіла), яка відокремлює його освітлену частину від неосвітленої, називають термінатором.
Синодичним місяцем, або лунацією називають проміжок часу між двома послідовними однаковими фазами Місяця. Він дорівнює 29,53 доби.
Рухаючись навколо Землі, Місяць двічі на місяць опиняється на лінії Земля Сонце. У такі моменти і може настати сонячне чи місячне затемнення.
Систему відліку тривалих проміжків часу називають календарем.
За допомогою небесних світил можна визначати час. Період обертання Землі навколо осі використовують для відліку годин, хвилин і секунд. Період обертання Землі навколо Сонця використовують при створенні календарів для відліку тривалих проміжків часу.