Kluczowa różnica między prawem Keplera i Newtona polega na tym, że prawo Keplera opisuje ruch planet wokół Słońca, podczas gdy prawa Newtona opisują ruch obiektu i jego związek z działającą na niego siłą.
Prawo Keplera i prawa Newtona są bardzo ważne w chemii fizycznej w odniesieniu do ruchu obiektów.
Co to jest prawo Keplera?
Prawo Keplera to zbiór praw opisanych przez Johannesa Keplera (między 1609 a 1619). To prawo opisuje ruch planet wokół Słońca. Ten zbiór praw zmodyfikował heliocentryczną teorię Mikołaja Kopernika, zastępując jej orbity kołowe i epicykle trajektoriami eliptycznymi. Ponadto wyjaśnia zmienność prędkości planet. Ten zbiór praw Keplera ma trzy następujące prawa:
- Orbita planety to elipsa, w której Słońce znajduje się w jednym z dwóch ognisk.
- Odcinek linii łączący planetę i Słońce omiata równe obszary w równych odstępach czasu.
- Kwadrat okresu obiegu planety jest proporcjonalny do sześcianu długości wielkiej półosi jej orbity.
Kepler wskazał eliptyczne orbity planet poprzez obliczenia orbity Marsa. Korzystając z tych obliczeń, wywnioskował, że inne planety w Układzie Słonecznym również mają eliptyczne orbity. Co więcej, drugie prawo praw Keplera pomaga w ustaleniu teorii, że gdy planeta znajduje się bliżej Słońca, może podróżować szybciej niż zwykle. Zgodnie z trzecim prawem Keplera, im dalej planeta od Słońca, tym wolniejsza staje się jej prędkość orbitalna i na odwrót.
Rysunek 01: Drugie prawo Keplera
Co więcej, Kepler wykorzystał swoje pierwsze dwa prawa przy obliczaniu położenia planety w funkcji czasu. Metoda ta obejmowała rozwiązanie równania transcendentalnego zwanego równaniem Keplera. Rozważając procedurę obliczania heliocentrycznych współrzędnych biegunowych planety w funkcji czasu, obejmuje ona pięć kroków: obliczenie średniego ruchu, obliczenie średniej anomalii, obliczenie anomalii ekscentrycznej, obliczenie prawdziwej anomalii oraz obliczenie odległości heliocentrycznej.
Co to jest prawo Newtona?
Prawa Newtona to zbiór trzech praw, które opisują związek między ruchem obiektu a siłami na niego działającymi. Te trzy prawa ruchu zostały wprowadzone przez Izaaka Newtona w 1687 roku. Użył tych praw do wyjaśnienia i badania ruchu wielu fizycznych obiektów i systemów.
Rysunek 02: Isaac Newton
Te trzy prawa są następujące:
- Pierwsze prawo: Obiekt albo pozostaje w spoczynku, albo porusza się ze stałą prędkością, chyba że działa na niego siła zewnętrzna.
- Drugie prawo: Szybkość zmiany pędu obiektu jest wprost proporcjonalna do przyłożonej siły lub dla obiektu o stałej masie, gdzie siła wypadkowa działająca na obiekt jest równa masie obiektu, który jest pomnożony przez przyspieszenie tego obiektu.
- Trzecie prawo: Kiedy jeden obiekt wywiera siłę na drugi obiekt, drugi obiekt wywiera siłę równą wielkości i przeciwną w kierunku pierwszego obiektu.
Co ważniejsze, te trzy prawa Newtona były weryfikowane metodami eksperymentalnymi i obserwacjami przez ponad 200 lat i są uważane za doskonałe przybliżenia w skali i prędkości życia codziennego.
Jaka jest różnica między prawem Keplera i Newtona?
Kluczowa różnica między prawem Keplera i Newtona polega na tym, że prawo Keplera opisuje ruch planet wokół Słońca, podczas gdy prawa Newtona opisują ruch obiektu i jego związek z działającą na niego siłą.
Poniżej znajduje się podsumowanie różnicy między prawem Keplera i Newtona.
Podsumowanie – Kepler kontra prawo Newtona
Prawo Keplera i prawa Newtona są bardzo ważne w chemii fizycznej w odniesieniu do ruchu obiektów. Kluczową różnicą między prawem Keplera i Newtona jest to, że prawo Keplera opisuje ruch planet wokół Słońca, podczas gdy prawa Newtona opisują ruch obiektu i jego związek z siłą, która na niego działa.
