17 - Leis de Kepler

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Colégio Padrão
Professor: Gustavo Paulino		Página: 4
Disciplina: Ciências 			Turma: 9º Ano
O Sistema Solar é constituído por uma infinidade de corpos: planetas, satélites, milhares de asteroides, cometas, meteoroides e outros corpos, e por uma estrela central: o Sol.
Com um diâmetro de 1,4 milhão de quilômetros, o volume solar é enorme, tão grande que em seu interior caberiam cerca de 1 milhão de planetas do tamanho da Terra.
A superfície do Sol encontra-se a uma temperatura de 5 500 °C, enquanto seu núcleo arde a uma temperatura de 15 milhões de graus Celsius.
É nesse ambiente que ocorrem reações termonucleares chamadas de fusão nuclear, por meio das quais átomos de hidrogênio (H) se fundem, formando átomos de hélio (He), com uma liberação gigantesca de energia.
Na Astronomia é comum se utilizar a magnitude absoluta para especificar o brilho verdadeiro de um astro independentemente da distância que ele se encontre da Terra.
Os oito planetas que orbitam em torno do Sol são os corpos mais importantes do Sistema Solar e, em ordem de afastamento do Sol:
Os movimentos dos planetas em torno do Sol, bem como dos demais corpos celestes que em torno dele orbitam, são descritos por três leis, denominadas Leis de Kepler.
1ª lei de Kepler ou lei das órbitas
Por essa lei, todos os planetas descrevem em torno do Sol órbitas elípticas, ocupando o Sol um dos focos dessas elipses.
F1 e F2 = Focos
Segmentos de reta AB e CD
Eixos da elipse
=
Os focos F1 e F2 sempre se posicionam sobre o eixo maior, e são equidistantes do centro O da elipse.
O ponto A é a posição na qual o planeta mais se aproxima do Sol.
Periélio
O ponto B é a posição na qual o planeta mais se distancia do Sol.
Afélio
O ponto A é a posição na qual o planeta mais se aproxima do Sol.
Periélio
O ponto B é a posição na qual o planeta mais se distancia do Sol
Afélio
Periélio
Afélio
A Terra passa pelo seu periélio no início do mês de janeiro (por volta do dia 3), estando a uma distância do Sol de 147 500 000 km, e pelo afélio no início do mês de julho (por volta do dia 4), estando a uma distância do Sol de 152 500 000 km.
Somando esses dois valores e dividindo o resultado por dois, ou seja, calculando sua média aritmética, encontramos o valor de 150 000 000 km. 
Esse valor representa a distância média Terra-Sol denominada unidade astronômica, simbolizada por 1 UA.
2ª lei de Kepler ou lei das áreas
Por essa lei, a reta imaginária que liga o Sol a um planeta descreve no espaço áreas iguais em intervalos de tempo iguais.
O planeta aumenta sua velocidade de translação à medida que ele se aproxima do Sol, e reduz à medida que dele se afasta.
Isso acontece por dois motivos:
No periélio que o planeta atinge sua velocidade máxima, e no afélio a velocidade mínima.
Por essa lei, para todos os planetas do Sistema Solar, o quadrado de seu período de translação (T2 ) é proporcional ao cubo de seu raio orbital médio (R3).
3ª lei de Kepler ou lei dos períodos
Quanto maior for o valor de R, maior o valor de T, ou seja, quanto maior for a distância do planeta ao Sol, maior o tempo por ele gasto para completar sua volta em torno do Sol.
A terceira lei de Kepler pode ser simplesmente expressa como:
Quanto maior for o valor de R, maior o valor de T, ou seja, quanto maior for a distância do planeta ao Sol, maior o tempo por ele gasto para completar sua volta em torno do Sol.
A terceira lei de Kepler pode ser simplesmente expressa como:
Tomando a Terra como exemplo, ela apresenta em seu periélio uma velocidade de translação de 30,2 km/s, e no afélio seis meses depois, uma velocidade de 29,0 km/s.
Relação entre os raios orbitais médios R em UA e os períodos de translação T em anos terrestres de todos os planetas do sistema solar.
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