ケプラーの第一法則 - YouTube
ケプラーとティコ・ブラーエ ケプラー(Johannes Kepler1571~1630)の話をする前に、必ず言及しなければなら天文学者がいます。右、ティコ・ブラーエです。 ティコ・ブラーエ(Tycho Brahe1546~1601)は、デンマークの有名な天文学者です。彼は、天文機器開発はもちろん、星の位置についての膨大な資料を残して、以後の天文学の発達に大きな貢献をしました。 ケプラーは、ブラーエが死んだとき、16年間にわたる観測データの整理を遺言で委託受け、これを土台に1609年にケプラーの1、2法則を発表しました。 ニュートンの力学法則が出るようになった過程にも、ケプラーの法則が大きな貢献をしたことが知られており、ニュートンはケプラーの法則に感銘を受けましたと伝えています。 つまり、ケプラーの法則は、それ自体としてだけではなく、物理学にも大きな発展を遂げました。 ケプラーの第1法則:楕円軌道の法則 惑星は太陽を一つの焦点とする楕円軌道を描いて公転します。 ケプラーの第2法則:面積 - 速度一定の法則 惑星が単位時間の間に楕円軌道をさらって過ぎ去っ扇形の面積は常に一定です。 ケプラーの第3法則:調和の法則 公転周期の2乗は、軌道の「半長軸」の3乗に比例します。 \[ (公転周期(P))^{2} ∝ (軌道半長軸(a))^{3} \]
点a~点bの距離と、点c~点dの距離の違いに注目してください。 太陽から近い位置にある点a~点bの距離は長く、太陽から遠い位置にある点c~点dの距離は短くなっています。 惑星がこれらの距離を進むのにかかる時間は同じです。 つまり 惑星の速さは、点a~点b間では速く、点c~点d間ではゆっくり なのです。 豆知識③ 彗星は太陽に近づくとスピードを上げる ハレー彗星の例を見てみましょう。 ハレー彗星の遠日点は海王星の公転軌道の外側にあり、近日点は金星の公転軌道の内側にあります。 細長い楕円軌道を、およそ76年周期で一周しています。 太陽に近づくと、太陽と反対方向に尾を引く彗星の姿を観測できますが、その期間はたかだか数カ月です。 76年も待って、なぜたった数カ月しか見えないのでしょうか? それは、ケプラーの第2法則に従って、 太陽に近づいたときの彗星の速度が速くなっている からです。 地球からは見えていませんが、 太陽から遠い場所では、ハレー彗星はゆっくりと進んでいる のです。 何十年も現れず、現れたと思ったらすぐに去っていく…。 不規則に感じられる彗星の動きは、実は法則どおりに安定したものなのです。
ISBN 0060750499. ^ Max Casper, Kepler, 1993. ISBN 0486676056. /, Kepler's Witch: An Astronomer's Discovery of Cosmic Order Amid Religious War, Political Intrigue, and the Heresy Trial of His Mother, 2005. ISBN 0060750499. ^ 「ビジュアル百科 世界史1200人」136頁、入澤宣幸(西東社) ^ Koestler. The Sleepwalkers, 1990. ISBN 0140192468. p. 234。 ^ 『数学と理科の法則・定理集』158頁。アントレックス(発行)図書印刷株式会社(印刷) ^ 『コペルニクス 地球を動かし天空の美しい秩序へ』p160 O. ギンガリッチ, ジェームズ・マクラクラン 林大訳. 大月書店, 2008. ケプラーの第一法則. 11. オックスフォード科学の肖像 ^ 『COSMOS 宇宙』第1巻 カール・セーガン 旺文社 1980年10月25日 初版 p. 114 ^ 「オックスフォード科学の肖像 ヨハネス・ケプラー」p87 オーウェン・ギンガリッチ編集代表 ジェームズ・R・ヴォールケル著 林大訳 大月書店 2010年9月21日第1刷 ^ スティーヴン・ワインバーグ (2015年)『科学の発見』(訳・赤根洋子) 文藝春秋(2016年第1版) ^ 最新天文百科 宇宙・惑星・生命をつなぐサイエンス HORIZONS Exploring the Universe p59 ISBN 978-4-621-08278-2 参考文献 [ 編集] アーサー・ケストラー 『ヨハネス・ケプラー』小尾信彌、木村博訳、 筑摩書房 〈ちくま学芸文庫Math & Science〉、2008年。 ISBN 978-4-480-09155-0 。 外部リンク [ 編集] ヨハネス・ケプラー に関する 図書館収蔵著作物 主な図書館収蔵著作物 他の図書館収蔵著作物 ヨハネス・ケプラー著の著作物 オンライン著作物 他の図書館収蔵著作物
惑星が描く楕円軌道 ※焦点の定義 楕円とは、ある2点からの距離の和が一定となる点で描かれた曲線 のことです。 この、 ある2点のことを「焦点」 と呼びます。 図1中に、惑星(点P)と2つの焦点を結ぶ点線を示していますが、点Pが楕円軌道上のどこにあっても、点線の長さはいつも同じになります。 また、この定義からいうと「真円とは、2つの焦点が一致した特殊な楕円」ということができます。 豆知識➀ 遠日点と近日点(遠地点と近地点) 図1中に示した 点Aを「遠日点」、点Bを「近日点」 と呼びます。 文字通り、「遠日点」とは 太陽と惑星の距離が最も遠くなる点 のことです。 一方「近日点」では、 太陽と惑星の距離が最も近く なります。 彗星など、極端に細長い楕円軌道を持つ天体では、遠日点にいるか近日点にいるかで、太陽との距離が数十倍~百倍くらい変わってきます。 ちなみに、惑星のまわりを回る衛星の軌道にも、ケプラーの第1法則は適用できます。 焦点にいるのが地球、楕円軌道を回るのが月だった場合、 点Aは「遠地点」、点Bは「近地点」 と呼ばれます。 豆知識② 小惑星リュウグウの軌道 2018年6月27日、JAXAの小惑星探査機「はやぶさ2」が 小惑星リュウグウ に到着しました。 小惑星リュウグウの公転軌道はどうなっているのでしょうか? ケプラーの第一法則 ε 1. リュウグウの公転軌道は、地球などの惑星と比べると細長い楕円形状です。 リュウグウの遠日点は火星の軌道と重なり、近日点は地球の公転軌道より内側にあります。 つまり、地球~火星の近くを行ったり来たりしている小惑星だということです。 うっかりタイミングが合ってしまったら、地球に衝突するかもしれない天体なのです! 「PHA(潜在的に危険な小惑星)」 と呼ばれる、地球に衝突する可能性が高く、かつ衝突したら地球に与える影響が大きい小惑星に分類されています。 面積速度一定の法則ともいいます。 「太陽と惑星を結ぶ線が、一定時間に描く面積は一定である。」 では、図2を見ていきましょう。 図2. 面積速度一定を示す図 ある一定時間に、惑星が楕円軌道上の点a~点bまで進んだとしましょう。 焦点の1つにいる太陽と、点a, bを線で結ぶと、水色で示したくさび型ができます。 次に、同じくある一定時間に、惑星は楕円軌道上の点c~点dに進みました。 ここでも、太陽と点c, dを線で結んだくさび型ができます。 この くさび型の面積が、惑星が楕円軌道上のどこにあろうと一定になる 、というのがケプラーの第2法則です。 水色で示した面積は、いつでも等しいのです。 この法則は、何を意味するのでしょうか?
今日のキーワード 不起訴不当 検察審査会が議決する審査結果の一つ。検察官が公訴を提起しない処分(不起訴処分)を不当と認める場合、審査員の過半数をもって議決する。検察官は議決を参考にして再度捜査し、処分を決定する。→起訴相当 →不起... 続きを読む
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