Material da Lei de Kepler
Você se lembra da primeira vez que andou de carro (não quando era bebê)? Quando o carro estava em movimento, você tinha a impressão de que as árvores ou os prédios estavam se movendo. Naquele momento, você pode ter pensado que as árvores ou os prédios estavam se movendo, enquanto você e o carro estavam parados. Na realidade, você e o carro estavam se movendo, enquanto as árvores ou os prédios permaneciam imóveis. Experimentamos esse movimento aparente , ou movimento ilusório, todos os dias. Todas as manhãs, o sol "nasce" no horizonte leste, depois se move para oeste e "se põe" no horizonte oeste à tarde. Da mesma forma, à noite, você costuma ver a lua se mover de leste a oeste. Você já pensou ou suspeitou que o sol e a lua se movem ao redor da Terra, enquanto a Terra permanece imóvel?
Os humanos antigos (início da era cristã) também acreditavam que o Sol, a Lua e outros corpos celestes giravam em torno da Terra, enquanto a Terra permanecia estacionária. Em outras palavras, a Terra era considerada o centro do universo (geocêntrico). Essa suposição baseava-se na experiência sensorial humana limitada, que observava diariamente o movimento do Sol, da Lua e das estrelas, enquanto a Terra era percebida como estacionária. É semelhante a quando você está em um carro em movimento e vê as árvores ou os prédios se movendo. Essa ideia de que a Terra é o centro do universo foi pesquisada e desenvolvida pelo astrônomo grego Cláudio Ptolomeu (100-170 d.C.) no século II d.C. e foi aceita pelos 1400 anos seguintes.
Segundo Ptolomeu, a Terra está no centro do sistema solar. O Sol e os planetas orbitam em círculo (rotação), com o centro desse círculo orbitando a Terra em uma trajetória circular (revolução).
Em 1543, o astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473–1543) propôs o modelo heliocêntrico, no qual o Sol está no centro do sistema solar. Os planetas, incluindo a Terra, orbitam um círculo (rotação), com o centro desse círculo orbitando o Sol em uma trajetória circular (revolução). Copérnico tinha uma compreensão mais avançada do que Ptolomeu, colocando o Sol no centro do sistema solar. No entanto, Copérnico ainda utilizava círculos como modelo para as órbitas planetárias.
O famoso astrônomo dinamarquês Tycho Brahe (1546-1601) foi o último a observar objetos celestes usando apenas a visão humana. Após realizar observações entre 1576 e 1599, Tycho Brahe colaborou com o astrônomo alemão Johannes Kepler (1571-1630), que também era matemático e assistente de Tycho Brahe. A colaboração entre Brahe e Kepler não durou muito, pois Tycho Brahe faleceu. Após a morte de Brahe, Kepler utilizou os dados astronômicos obtidos por seu mestre e dedicou cerca de vinte anos de sua vida à criação de um modelo matemático para explicar o movimento dos planetas.
A primeira obra de Kepler em astronomia, Os Mistérios do Universo, foi publicada em 1596. Nela, ele tentou encontrar uma harmonia entre as órbitas planetárias de Copérnico e as observações de Tycho Brahe. No entanto, Kepler não conseguiu encontrar uma harmonia entre os modelos desenvolvidos por Copérnico e Ptolomeu e as observações de Tycho Brahe. Portanto, ele abandonou os modelos ptolomaico e copernicano e tentou encontrar um novo modelo. Em 1609, Kepler descobriu que a elipse correspondia perfeitamente às observações de Tycho Brahe. Kepler deixou de usar círculos como forma das órbitas dos corpos celestes e passou a usar elipses.
Essa lei foi proposta por Kepler meio século antes de Isaac Newton apresentar suas três leis do movimento e a lei universal da gravitação.
Primeira Lei de Kepler
A trajetória de cada planeta em sua órbita ao redor do Sol.i, de formato elíptico, com o sol localizado em um dos focos.
Segunda Lei de Kepler
Uma linha imaginária que liga o Sol a um planeta varre áreas iguais em intervalos de tempo iguais.
Terceira Lei de Kepler
A razão entre o quadrado do período e o cubo da distância média do planeta ao Sol (T)2/r3) é constante e seu valor é o mesmo para todos os planetas.
