Home
ค้นหาศัพท์
       |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
       |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | 
 

A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!

สถิติ

ผู้เยี่ยมชม: 4307546
ขณะนี้มี 45 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
กฎของเคปเลอร์ (Kepler’s laws) PDF พิมพ์


ภาพที่ 1 โจฮานเนส เคปเลอร์

          นักปราชญ์ในยุคก่อนเชื่อว่า วงโคจรของดาวเคราะห์เป็นรูปวงกลมที่สมบูรณ์ จนกระทั่ง โจฮานเนส เคปเลอร์ (Johannes Kepler) นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันซึ่งมีชีวิตอยู่ในระหว่าง ค.ศ.1571 – 1630 ได้ทำการวิเคราะห์ข้อมูลตำแหน่งของดาวเคราะห์ ที่ได้จากการตรวจวัดจากการสังเกตการณ์อย่างละเอียด แล้วทำการคำนวณย้อนกลับ พบว่า ผลของการคำนวณซึ่งถือเอาวงโคจรเป็นรูปวงกลมนั้น ไม่สอดคล้องกับข้อมูลที่ได้จากการสังเกตการณ์ แต่กลับสอดคล้องกับผลของการคำนวณซึ่งถือเอาวงโคจรเป็นรูปวงรี   ในปี ค.ศ.1609 เคปเลอร์ได้ประกาศว่า “ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี โดยมีดวงอาทิตย์อยู่ที่โฟกัสจุดหนึ่ง” (กฎข้อที่ 1 กฎของวงรี)
หมายเหตุ: การสร้างวงรี สามารถทำได้โดย 2 วิธีคือ วิธีขึงเชือก สร้างสามเหลี่ยมระหว่างจุดโฟกัส 2 จุด และปลายดินสอ จากนั้นลากดินสอรอบจุดโฟกัส โดยให้เส้นเชือกตรึงอยู่ตลอดเวลา ดังภาพที่ 2  และวิธีภาคตัดกรวย ในภาพที่ 3


ภาพที 2 วงโคจรของดาวเคราะห์เป็นวงรี


ภาพที 3 ภาคตัดกรวยชนิดต่าง ๆ

          ในปีเดียวกัน เคปเลอร์พบว่า ความเร็วในวงโคจรของดาวเคราะห์มิใช่ค่าคงที่ แต่จะเคลื่อนที่เร็วเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ และเคลื่อนที่ช้าลงเมื่อออกห่างจากดวงอาทิตย์ เคปเลอร์พบว่า “เมื่อดาวเคราะห์เคลื่อนที่ตามวงโคจรไปในแต่ละช่วงเวลา 1 หน่วย เส้นสมมติที่ลากโยงระหว่างดาวเคราะห์กับดวงอาทิตย์ จะกวาดพื้นที่ในอวกาศไปได้เท่าๆ กัน” (กฎข้อที่ 2 กฎของพื้นที่เท่ากัน)


ภาพที่ 4 พื้นที่ที่กวาดไปช่วงเวลาที่เท่ากัน ย่อมมีขนาดเท่ากัน

          เก้าปีต่อมา ในปี ค.ศ.1618 เคปเลอร์พบว่า พื้นที่ของคาบวงโคจรของดาวเคราะห์ (คำว่า “พื้นที่” หมายถึง กำลังสอง) จะแปรผันตาม ปริมาตรของระยะห่างจากดวงอาทิตย์เสมอ (คำว่า “ปริมาตร” หมายถึง กำลังสาม) หรือพูดอย่างง่ายว่า “กำลังสองของคาบวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ จะแปรผันตาม กำลังสามของระยะห่างจากดวงอาทิตย์” เมื่อนำค่ายกกำลังสองของคาบวงโคจรของดาวเคราะห์ (p2) มาหารด้วย ค่ากำลังสามของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ a3 จะได้ค่าคงที่เสมอ (p2/a3 = k, k เป็นค่าคงที่) มิว่าจะเป็นดาวเคราะห์ดวงใดก็ตาม กฎข้อที่ 3 นี้เรียกว่า “กฎฮาร์มอนิก” (Harmonic Law)

ตารางแสดง กฏข้อที่ 3 ของเคปเลอร์

 
คาบการโคจร
รอบดวงอาทิตย์ (ปี)
ระยะห่างจาก
ดวงอาทิตย์ (AU)
กฏข้อที่ 3
ของเคปเลอร์
 
p
p2
a
a3
p2/a3
ดาวพุธ
0.24
0.06
0.39
0.06
0.97
ดาวศุกร์
0.62
0.38
0.72
0.37
1.03
โลก
1
1.00
1.00
1.00
1.00
ดาวอังคาร
1.9
3.61
1.52
3.51
1.03
ดาวพฤหัสบดี
12
144
5.20
140.61
1.02
ดาวเสาร์
29
841
9.50
857.38
0.98
ดาวยูเรนัส
84
7,056
19.20
7,077.89
1.00
ดาวเนปจูน
164
26,896
30.07
28,189.44
0.99
ดาวพลูโต
248
61,504
39.72
62,655.39
0.98

 

< ก่อนหน้า   ถัดไป >