केप्लर के नियम से न्यूटन का निष्कर्ष क्या है? - keplar ke niyam se nyootan ka nishkarsh kya hai?

में खगोल विज्ञान , ग्रहों की गति के केपलर के नियमों , द्वारा प्रकाशित योहानेस केप्लर 1609 और 1619 के बीच, की कक्षाओं का वर्णन ग्रहों के चारों ओर सूर्य । कानूनों ने निकोलस कोपरनिकस के हेलियोसेंट्रिक सिद्धांत को संशोधित किया , इसकी गोलाकार कक्षाओं और महाकाव्यों को अण्डाकार प्रक्षेपवक्र के साथ बदल दिया , और बताया कि ग्रहों के वेग कैसे भिन्न होते हैं। तीन कानून बताते हैं कि:

  1. किसी ग्रह की कक्षा एक दीर्घवृत्त है जिसमें सूर्य दो केन्द्रों में से एक पर होता है।
  2. एक ग्रह और सूर्य को मिलाने वाला एक रेखा खंड समान समय अंतराल के दौरान समान क्षेत्रों को पार करता है।
  3. किसी ग्रह की कक्षीय अवधि का वर्ग उसकी कक्षा के अर्ध-प्रमुख अक्ष की लंबाई के घन के समानुपाती होता है ।

केप्लर के नियम से न्यूटन का निष्कर्ष क्या है? - keplar ke niyam se nyootan ka nishkarsh kya hai?

चित्र 1: दो ग्रहों की कक्षाओं के साथ केप्लर के तीन नियमों का चित्रण।

  1. कक्षाएँ दीर्घवृत्त हैं, जिनमें पहले ग्रह के लिए फोकल बिंदु F 1 और F 2 और दूसरे ग्रह के लिए F 1 और F 3 हैं। सूर्य को केंद्र बिंदु F 1 में रखा गया है ।
  2. दो छायांकित क्षेत्रों A 1 और A 2 का सतह क्षेत्र समान है और ग्रह 1 के लिए खंड A 1 को कवर करने का समय खंड A 2 को कवर करने के समय के बराबर है ।
  3. ग्रह 1 और ग्रह 2 के लिए कुल कक्षा समय का अनुपात है .

ग्रहों की अण्डाकार कक्षाओं को मंगल की कक्षा की गणना द्वारा दर्शाया गया था । इससे केप्लर ने निष्कर्ष निकाला कि सौर मंडल के अन्य पिंडों , जिनमें सूर्य से अधिक दूर स्थित पिंड भी शामिल हैं, की भी अण्डाकार कक्षाएँ हैं। दूसरा नियम यह स्थापित करने में मदद करता है कि जब कोई ग्रह सूर्य के करीब होता है, तो वह तेजी से यात्रा करता है। तीसरा नियम व्यक्त करता है कि कोई ग्रह सूर्य से जितना दूर है, उसकी कक्षीय गति उतनी ही धीमी है, और इसके विपरीत।

आइजैक न्यूटन ने 1687 में दिखाया कि केप्लर जैसे संबंध सौर मंडल में गति के अपने नियमों और सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के परिणामस्वरूप लागू होंगे ।

कॉपरनिकस से तुलना

जोहान्स केप्लर के नियमों ने कॉपरनिकस के मॉडल में सुधार किया। यदि ग्रहों की कक्षाओं की विलक्षणता को शून्य के रूप में लिया जाता है, तो केप्लर मूल रूप से कोपरनिकस से सहमत थे:

  1. ग्रहों की कक्षा चक्रों वाला एक चक्र है।
  2. सूर्य लगभग कक्षा के केंद्र में है।
  3. मुख्य कक्षा में ग्रह की गति स्थिर है।

कोपरनिकस और केप्लर को ज्ञात उन ग्रहों की कक्षाओं की विलक्षणताएँ छोटी हैं, इसलिए पूर्वगामी नियम ग्रहों की गति का उचित अनुमान देते हैं, लेकिन केप्लर के नियम कोपरनिकस द्वारा प्रस्तावित मॉडल की तुलना में टिप्पणियों को बेहतर ढंग से फिट करते हैं। केप्लर के सुधार हैं:

  1. ग्रहों की कक्षा चक्रों वाला एक चक्र नहीं है, बल्कि एक दीर्घवृत्त है ।
  2. सूर्य केंद्र के पास नहीं बल्कि अण्डाकार कक्षा के केंद्र बिंदु पर है।
  3. कक्षा में ग्रह की न तो रैखिक गति और न ही कोणीय गति स्थिर है, लेकिन क्षेत्र की गति (ऐतिहासिक रूप से कोणीय गति की अवधारणा के साथ निकटता से जुड़ी हुई ) स्थिर है।

की सनक पृथ्वी की कक्षा -समय पर बनाता मार्च इक्विनोक्स को सितम्बर विषुव , चारों ओर 186 दिन सितंबर-समय पर असमान मार्च विषुव, चारों ओर 179 दिनों के लिए विषुव। एक व्यास कक्षा को बराबर भागों में काट देगा, लेकिन पृथ्वी के भूमध्य रेखा के समानांतर सूर्य के माध्यम से विमान कक्षा को 186 से 179 के अनुपात में क्षेत्रों के साथ दो भागों में काटता है, इसलिए पृथ्वी की कक्षा की विलक्षणता लगभग है

जो सही मान (0.016710218) के करीब है। इस गणना की सटीकता के लिए आवश्यक है कि चुनी गई दो तिथियां अंडाकार कक्षा की छोटी धुरी के साथ हों और प्रत्येक आधे के मध्य बिंदु प्रमुख धुरी के साथ हों। चूंकि यहां चुनी गई दो तिथियां विषुव हैं, यह सही होगा जब पेरिहेलियन , जिस तारीख को पृथ्वी सूर्य के सबसे करीब है, एक संक्रांति पर पड़ती है । 4 जनवरी के पास वर्तमान पेरिहेलियन, 21 या 22 दिसंबर की संक्रांति के काफी करीब है।

शब्दावली

केप्लर के कार्य को उसके व्यवस्थित रूप में लेने में वर्तमान निरूपण में लगभग दो शताब्दियाँ लगीं। 1738 का वोल्टेयर का एलिमेंट्स डे ला फिलॉसफी डी न्यूटन ( एलिमेंट्स ऑफ न्यूटन के दर्शनशास्त्र ) "कानून" की शब्दावली का उपयोग करने वाला पहला प्रकाशन था। [१] [२] द बायोग्राफिकल इनसाइक्लोपीडिया ऑफ एस्ट्रोनॉमर्स ने केपलर (पृष्ठ ६२०) पर अपने लेख में कहा है कि इन खोजों के लिए वैज्ञानिक कानूनों की शब्दावली कम से कम जोसेफ डी लालांडे के समय से मौजूद थी । [३] यह केप्लर (1814) की खगोलीय खोजों के एक लेख में रॉबर्ट स्मॉल का प्रदर्शन था , जिसने तीसरे में जोड़कर तीन कानूनों का सेट बनाया। [४] स्मॉल ने इतिहास के खिलाफ यह भी दावा किया कि ये आगमनात्मक तर्क पर आधारित अनुभवजन्य कानून थे । [२] [५]

इसके अलावा, "केप्लर का दूसरा नियम" का वर्तमान उपयोग एक मिथ्या नाम है। केप्लर के दो संस्करण थे, जो गुणात्मक अर्थ में संबंधित थे: "दूरी कानून" और "क्षेत्र कानून"। "क्षेत्रीय कानून" वह है जो तीन के सेट में दूसरा कानून बन गया; लेकिन केप्लर ने खुद इस तरह से इसे विशेषाधिकार नहीं दिया। [6]

इतिहास

केप्लर ने १६०९ में ग्रहों की गति के बारे में अपने पहले दो नियमों को प्रकाशित किया, [७] उन्होंने टाइको ब्राहे के खगोलीय अवलोकनों का विश्लेषण करके उन्हें पाया । [८] [९] [१०] केप्लर का तीसरा नियम १६१ ९ में प्रकाशित हुआ था। [११] [९] केप्लर सौर मंडल के कोपरनिकन मॉडल में विश्वास करता था , जिसमें वृत्ताकार कक्षाओं की आवश्यकता होती थी, लेकिन वह ब्राहे की अत्यधिक सटीक टिप्पणियों को समेट नहीं सका। मंगल की कक्षा में एक वृत्ताकार फिट के साथ - मंगल संयोग से बुध को छोड़कर सभी ग्रहों की उच्चतम विलक्षणता रखता है। [१२] उनका पहला नियम इस खोज को दर्शाता है।

1621 में, केपलर ने कहा कि उनकी तीसरी कानून पर लागू होता है चार प्रतिभाशाली चन्द्रमाओं का बृहस्पति । [नायब १] गोडेफ्रॉय वेंडेलिन ने भी १६४३ में यह अवलोकन किया था। [एनबी २] "क्षेत्र कानून" के रूप में दूसरा कानून, निकोलस मर्केटर द्वारा १६६४ से एक पुस्तक में लड़ा गया था , लेकिन १६७० तक उनके दार्शनिक लेनदेन इसके पक्ष में थे। . जैसे-जैसे सदी आगे बढ़ी इसे और अधिक व्यापक रूप से स्वीकार किया जाने लगा। [१३] जर्मनी में स्वागत समारोह १६८८ के बीच स्पष्ट रूप से बदल गया, जिस वर्ष न्यूटन के प्रिंसिपिया को प्रकाशित किया गया था और मूल रूप से कोपर्निकन माना जाता था, और १६९०, उस समय तक केप्लर पर गॉटफ्राइड लाइबनिज़ का काम प्रकाशित हो चुका था। [14]

न्यूटन को यह समझने का श्रेय दिया गया कि दूसरा नियम गुरुत्वाकर्षण के व्युत्क्रम वर्ग नियम के लिए विशेष नहीं है, जो उस कानून की रेडियल प्रकृति का परिणाम है; जबकि अन्य नियम आकर्षण के व्युत्क्रम वर्ग रूप पर निर्भर करते हैं। कार्ल रनगे और विल्हेम लेनज़ ने बहुत बाद में ग्रहों की गति ( ऑर्थोगोनल समूह ओ (4) अभिनय) के चरण स्थान में एक समरूपता सिद्धांत की पहचान की, जो न्यूटनियन गुरुत्वाकर्षण के मामले में पहले और तीसरे कानूनों के लिए जिम्मेदार है, क्योंकि कोणीय गति के संरक्षण के माध्यम से होता है दूसरे नियम के लिए घूर्णी समरूपता। [15]

फार्मूलरी

कानूनों के अधीन किसी ग्रह के कीनेमेटीक्स का गणितीय मॉडल आगे की गणनाओं की एक बड़ी श्रृंखला की अनुमति देता है।

पहला कानून

प्रत्येक ग्रह की कक्षा एक दीर्घवृत्त है जिसमें सूर्य दो केन्द्रों में से एक पर स्थित है ।

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चित्र 2: केप्लर का पहला नियम सूर्य को अंडाकार कक्षा के फोकस पर रखता है focus

केप्लर के नियम से न्यूटन का निष्कर्ष क्या है? - keplar ke niyam se nyootan ka nishkarsh kya hai?

चित्र 4: सूर्य केंद्रीय प्रणाली (समन्वय आर , θ अंडाकार के लिए)। यह भी दिखाया गया है: अर्ध-प्रमुख अक्ष a , अर्ध-लघु अक्ष b और अर्ध-अक्षांश मलाशय p ; दीर्घवृत्त का केंद्र और इसके दो केंद्र बड़े बिंदुओं द्वारा चिह्नित हैं। के लिए θ = 0 ° , आर = आर मिनट और के लिए θ = 180 डिग्री , आर = आर अधिकतम 

गणितीय रूप से, एक दीर्घवृत्त को सूत्र द्वारा दर्शाया जा सकता है:

कहां है है अर्द्ध Latus मलाशय , ε दीर्घवृत्त की सनक है, आर ग्रह के लिए सूर्य से दूरी है, और θ के रूप में सूर्य से देखा, अपने निकटतम दृष्टिकोण से ग्रह की वर्तमान स्थिति के लिए कोण है तो ( आर ,  θ ) ध्रुवीय निर्देशांक हैं ।

एक के लिए अंडाकार 0 <  ε  <1; सीमित मामले में ε = 0, कक्षा केंद्र में सूर्य के साथ एक चक्र है (अर्थात जहां शून्य विलक्षणता है)।

पर θ = 0 °, नेपच्यून , दूरी कम से कम है

पर θ = 90 ° और कम से θ = 270 ° दूरी के बराबर है.

पर θ = 180 °, नक्षत्र , दूरी अधिकतम है (परिभाषा से, नक्षत्र है - हमेशा - नेपच्यून के साथ साथ 180 °)

अर्द्ध प्रमुख धुरी एक है समांतर माध्य के बीच आर मिनट और आर अधिकतम :

उप-गौण धुरी ख है ज्यामितीय माध्य के बीच आर मिनट और आर अधिकतम :

अर्द्ध Latus मलाशय पी है हरात्मक माध्य के बीच आर मिनट और आर अधिकतम :

विलक्षणता ε r मिनट और r अधिकतम के बीच भिन्नता का गुणांक है :

क्षेत्र दीर्घवृत्त की है

एक वृत्त का विशेष मामला ε = 0 है, जिसके परिणामस्वरूप r = p = r min = r max = a = b और A = πr 2 होता है ।

दूसरा कानून

एक लाइन एक ग्रह में शामिल होने और सूर्य समय की समान अंतराल के दौरान बराबर क्षेत्रफल बाहर स्वीप। [16]

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वही (नीला) क्षेत्र एक निश्चित समयावधि में बह जाता है। हरा तीर वेग है। सूर्य की ओर निर्देशित बैंगनी तीर त्वरण है। अन्य दो बैंगनी तीर वेग के समानांतर और लंबवत त्वरण घटक हैं।

अण्डाकार कक्षा में ग्रह की कक्षीय त्रिज्या और कोणीय वेग अलग-अलग होंगे। यह एनीमेशन में दिखाया गया है: ग्रह सूर्य के करीब होने पर तेजी से यात्रा करता है, फिर सूर्य से दूर होने पर धीमा होता है। केप्लर का दूसरा नियम कहता है कि नीले क्षेत्र का क्षेत्रफल स्थिर होता है।

कम समय में ग्रह आधार रेखा वाले एक छोटे त्रिभुज को काटता है और ऊंचाई और क्षेत्र , इसलिए निरंतर क्षेत्र वेग है

अण्डाकार कक्षा से घिरा क्षेत्र है तो अवधि संतुष्ट

और सूर्य के चारों ओर ग्रह की औसत गति

संतुष्ट

तीसरा नियम

किसी वस्तु की कक्षीय अवधि के वर्ग का उसकी कक्षा के अर्ध-प्रमुख अक्ष के घन के साथ अनुपात समान प्राथमिक परिक्रमा करने वाले सभी पिंडों के लिए समान होता है।

यह सूर्य से ग्रहों की दूरी और उनकी कक्षीय अवधियों के बीच संबंध को दर्शाता है।

केप्लर ने १६१ ९ [११] में इस तीसरे कानून को सटीक कानूनों के अनुसार " गोलाकार संगीत " के रूप में निर्धारित करने के एक श्रमसाध्य प्रयास में प्रतिपादित किया , और इसे संगीत संकेतन के संदर्भ में व्यक्त किया। [१७] इसलिए इसे हार्मोनिक नियम के रूप में जाना जाता था । [18]

न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम (प्रकाशित 1687) का उपयोग करते हुए, गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर अभिकेन्द्रीय बल निर्धारित करके एक वृत्ताकार कक्षा के मामले में यह संबंध पाया जा सकता है :

फिर, कक्षीय अवधि के संदर्भ में कोणीय वेग को व्यक्त करते हुए और फिर पुनर्व्यवस्थित करते हुए, हम केप्लर का तीसरा नियम पाते हैं:

अधिक विस्तृत व्युत्पत्ति सामान्य अण्डाकार कक्षाओं के साथ की जा सकती है, वृत्तों के बजाय, साथ ही केवल बड़े द्रव्यमान के बजाय द्रव्यमान के केंद्र की परिक्रमा की जा सकती है। यह एक वृत्ताकार त्रिज्या को प्रतिस्थापित करने का परिणाम है,, अर्ध-प्रमुख अक्ष के साथ, , दूसरे के सापेक्ष एक द्रव्यमान की अण्डाकार सापेक्ष गति, साथ ही बड़े द्रव्यमान की जगह साथ से . हालांकि, ग्रह का द्रव्यमान सूर्य से बहुत छोटा होने के कारण, इस सुधार को अक्सर अनदेखा कर दिया जाता है। पूर्ण संगत सूत्र है:

कहां है सूर्य का द्रव्यमान है , ग्रह का द्रव्यमान है, है गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक , कक्षीय अवधि है और अण्डाकार अर्ध-प्रमुख अक्ष है, और है खगोलीय इकाई , सूरज को पृथ्वी से औसत दूरी।

निम्नलिखित तालिका केप्लर द्वारा अपने कानून को अनुभवजन्य रूप से प्राप्त करने के लिए उपयोग किए गए डेटा को दिखाती है:

केप्लर द्वारा प्रयुक्त डेटा (1618)
ग्रह
सूर्य से औसत दूरी (AU)
अवधि
(दिन)
 (१० -6  एयू ३ /दिन २ )
बुध 0.389 87.77 7.64
शुक्र 0.724 224.70 7.52
धरती 1 365.25 7.50
मंगल ग्रह 1.524 686.95 7.50
बृहस्पति 5.20 4332.62 7.49
शनि ग्रह 9.510 १०७५९.२ 7.43

इस पैटर्न को खोजने पर केप्लर ने लिखा: [१९]

पहले मुझे लगा कि मैं सपना देख रहा हूं... लेकिन यह बिल्कुल निश्चित और सटीक है कि किन्हीं दो ग्रहों के आवर्त काल के बीच जो अनुपात होता है, वह ठीक औसत दूरी की 3/2 शक्ति का अनुपात होता है।

- केप्लर द्वारा हार्मनीज़ ऑफ़ द वर्ल्ड से अनुवादित (1619)

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सौर मंडल के आठ ग्रहों के लिए अर्ध-प्रमुख अक्ष (खगोलीय इकाइयों में) बनाम कक्षीय अवधि (स्थलीय वर्षों में) का लॉग-लॉग प्लॉट।

तुलना के लिए, यहाँ आधुनिक अनुमान हैं:

आधुनिक डेटा (वोल्फ्राम अल्फा नॉलेजबेस 2018)
ग्रह अर्ध-प्रमुख अक्ष (एयू) अवधि (दिन)  (१० -6  एयू ३ /दिन २ )
बुध 0.38710 ८७.९६९३ ७.४९६
शुक्र 0.72333 २२४.७००८ ७.४९६
धरती 1 365.2564 ७.४९६
मंगल ग्रह १.५२३६६ ६८६.९७९६ 7.495
बृहस्पति 5.2033603 4332.8201 7.504
शनि ग्रह 9.53707 १०७७५.५९९ ७.४९८
अरुण ग्रह 19.1913 ३०६८७.१५३ 7.506
नेपच्यून 30.0690 60190.03 7.504

ग्रहों का त्वरण

आइजैक न्यूटन ने अपने फिलॉसफी नेचुरलिस प्रिंसिपिया मैथमैटिका में केप्लर के पहले और दूसरे नियम के अनुसार गतिमान ग्रह के त्वरण की गणना की ।

  1. दिशा त्वरण के सूर्य की दिशा में है
  2. परिमाण त्वरण के विपरीत रूप से सूर्य (से ग्रह के दूरी के वर्ग के समानुपाती होता है व्युत्क्रम वर्ग कानून )।

इसका तात्पर्य यह है कि सूर्य ग्रहों के त्वरण का भौतिक कारण हो सकता है। हालांकि, न्यूटन ने अपने प्रिंसिपिया में कहा है कि वह भौतिक नहीं बल्कि गणितीय दृष्टिकोण से बलों को मानता है, इस प्रकार एक यंत्रवादी दृष्टिकोण लेता है। [२०] इसके अलावा, वह गुरुत्वाकर्षण के लिए कोई कारण नहीं बताता है। [21]

न्यूटन ने किसी ग्रह पर कार्य करने वाले बल को उसके द्रव्यमान और त्वरण के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया (देखें न्यूटन के गति के नियम )। इसलिए:

  1. प्रत्येक ग्रह सूर्य की ओर आकर्षित होता है।
  2. किसी ग्रह पर कार्य करने वाला बल ग्रह के द्रव्यमान के सीधे आनुपातिक होता है और सूर्य से इसकी दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

सूर्य एक विषम भूमिका निभाता है, जो अनुचित है। इसलिए उन्होंने न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम में यह मान लिया :

  1. सौरमंडल के सभी पिंड एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।
  2. दो पिंडों के बीच लगने वाला बल उनके द्रव्यमान के गुणनफल के सीधे अनुपात में होता है और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

चूंकि ग्रहों में सूर्य की तुलना में छोटे द्रव्यमान होते हैं, इसलिए कक्षाएँ लगभग केपलर के नियमों के अनुरूप होती हैं। न्यूटन का मॉडल केप्लर के मॉडल में सुधार करता है, और वास्तविक अवलोकनों को अधिक सटीक रूप से फिट करता है। ( दो-शरीर की समस्या देखें ।)

नीचे केप्लर के पहले और दूसरे नियम के अनुसार गतिमान ग्रह के त्वरण की विस्तृत गणना दी गई है।

त्वरण वेक्टर

से सूर्य केंद्रीय दृष्टि ग्रह के लिए वेक्टर पर विचार कहां है ग्रह की दूरी है और ग्रह की ओर इशारा करते हुए एक इकाई वेक्टर है।

कहां है इकाई वेक्टर है जिसकी दिशा 90 डिग्री वामावर्त है , तथा ध्रुवीय कोण है, और जहां चर के शीर्ष पर एक बिंदु समय के संबंध में भिन्नता को दर्शाता है।

वेग वेक्टर और त्वरण वेक्टर प्राप्त करने के लिए स्थिति वेक्टर को दो बार अलग करें:

इसलिए

जहां रेडियल त्वरण है

और अनुप्रस्थ त्वरण है

व्युत्क्रम वर्ग नियम

केप्लर का दूसरा नियम कहता है कि

स्थिर है।

अनुप्रस्थ त्वरण शून्य है:

तो केप्लर के दूसरे नियम का पालन करने वाले ग्रह का त्वरण सूर्य की ओर निर्देशित होता है।

रेडियल त्वरण है

केप्लर का पहला नियम बताता है कि कक्षा को समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:

समय के संबंध में अंतर करना

या

एक बार फिर अंतर करना

रेडियल त्वरण संतुष्ट

दीर्घवृत्त के समीकरण को प्रतिस्थापित करने पर प्राप्त होता है

सम्बन्ध सरल अंतिम परिणाम देता है

इसका मतलब है कि त्वरण वेक्टर केप्लर के पहले और दूसरे नियम का पालन करने वाला कोई भी ग्रह प्रतिलोम वर्ग नियम को संतुष्ट करता है

कहां है

एक स्थिरांक है, और सूर्य से ग्रह की ओर इंगित करने वाला इकाई सदिश है, और ग्रह और सूर्य के बीच की दूरी है।

माध्य गति के बाद से कहां है केप्लर के तीसरे नियम के अनुसार अवधि है, सभी ग्रहों के लिए समान मूल्य है। तो ग्रहों के त्वरण के लिए व्युत्क्रम वर्ग नियम पूरे सौर मंडल में लागू होता है।

प्रतिलोम वर्ग नियम एक अवकल समीकरण है । इस विभेदक समीकरण के समाधान में केप्लरियन गतियां शामिल हैं, जैसा कि दिखाया गया है, लेकिन उनमें गति भी शामिल है जहां कक्षा एक अतिपरवलय या परवलय या एक सीधी रेखा है । ( केप्लर कक्षा देखें ।)

न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण का नियम

द्वारा न्यूटन के दूसरे नियम , गुरुत्वाकर्षण बल है कि इस ग्रह पर कार्य करता है:

कहां है ग्रह का द्रव्यमान है और सौर मंडल के सभी ग्रहों के लिए समान मूल्य है। के अनुसार न्यूटन के तीसरे नियम , सूर्य एक ही परिमाण वाले बल के द्वारा ग्रह के लिए आकर्षित किया है। चूँकि बल ग्रह के द्रव्यमान के समानुपाती होता है, सममित विचार के तहत, यह भी सूर्य के द्रव्यमान के समानुपाती होना चाहिए,. इसलिए

कहां है है गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक ।

न्यूटन के नियमों के अनुसार सौर मंडल की बॉडी नंबर i का त्वरण है :

कहां है शरीर का द्रव्यमान है j ,शरीर i और शरीर j के बीच की दूरी है ,शरीर i से शरीर j की ओर इकाई सदिश है , और सदिश योग सौर मंडल के सभी पिंडों पर है, इसके अलावा मैं स्वयं।

विशेष स्थिति में जहां सौर मंडल में केवल दो पिंड हैं, पृथ्वी और सूर्य, त्वरण हो जाता है

जो केप्लर गति का त्वरण है। तो यह पृथ्वी केप्लर के नियमों के अनुसार सूर्य के चारों ओर घूमती है।

यदि सौर मंडल में दो पिंड चंद्रमा और पृथ्वी हैं तो चंद्रमा का त्वरण बन जाता है

तो इस सन्निकटन में, चंद्रमा केप्लर के नियमों के अनुसार पृथ्वी के चारों ओर घूमता है।

तीन-शरीर के मामले में त्वरण हैं

ये त्वरण केप्लर कक्षाओं के नहीं हैं, और तीन-शरीर की समस्या जटिल है। लेकिन केप्लरियन सन्निकटन गड़बड़ी गणना का आधार है । ( चंद्र सिद्धांत देखें ।)

समय के एक समारोह के रूप में स्थिति

केप्लर ने समय के एक फलन के रूप में ग्रह की स्थिति की गणना करने के लिए अपने पहले दो नियमों का उपयोग किया। उनकी विधि में केप्लर समीकरण नामक एक अनुवांशिक समीकरण का समाधान शामिल है ।

सूर्य केंद्रीय ध्रुवीय निर्देशांक (की गणना के लिए प्रक्रिया आर , θ समय के एक समारोह के रूप में एक ग्रह के) टी के बाद से नेपच्यून , निम्नलिखित पांच चरणों है:

  1. कंप्यूट मतलब गति n  = (2 π रेडियंस) / पी , जहां पी अवधि है।
  2. माध्य विसंगति M  =  nt की गणना करें , जहां t पेरिहेलियन के बाद का समय है।
  3. केप्लर के समीकरण को हल करके विलक्षण विसंगति ई की गणना करें : , कहां है विलक्षणता है।
  4. समीकरण को हल करके वास्तविक विसंगति θ की गणना करें :
  5. सूर्यकेंद्रित दूरी r की गणना करें : , कहां है अर्ध-प्रमुख अक्ष है।

तब कार्टेशियन वेग वेक्टर की गणना इस प्रकार की जा सकती है , कहां है है मानक गुरुत्वाकर्षण पैरामीटर । [22]

परिपत्र कक्षा की महत्वपूर्ण विशेष मामला है, ε  = 0, देता θ  =  ई  =  एम । चूँकि एकसमान वृत्तीय गति को सामान्य माना जाता था , इस गति से विचलन को एक विसंगति माना जाता था ।

इस प्रक्रिया का प्रमाण नीचे दिखाया गया है।

मतलब विसंगति, एम

केप्लर के नियम से न्यूटन का निष्कर्ष क्या है? - keplar ke niyam se nyootan ka nishkarsh kya hai?

चित्र 5: केप्लर की की गणना के लिए ज्यामितीय निर्माण। सूर्य (फोकस पर स्थित) को S और ग्रह P का नाम दिया गया है । सहायक सर्कल गणना के लिए एक सहायता है। रेखा xd आधार और ग्रह P से लम्बवत है । छायांकित क्षेत्रों को बिंदु y की स्थिति के अनुसार समान क्षेत्रों के लिए व्यवस्थित किया जाता है ।

केप्लरियन समस्या एक अण्डाकार कक्षा और चार बिंदुओं को मानती है :

s सूर्य (दीर्घवृत्त के एक फोकस पर); जेड द पेरिहेलियनc दीर्घवृत्त का केंद्र पी ग्रह

तथा

केंद्र और पेरीहेलियन के बीच की दूरी, अर्ध-प्रमुख अक्ष , सनक , semiminor अक्ष , सूर्य और ग्रह के बीच की दूरी। ग्रह की दिशा जैसा कि सूर्य से देखा जाता है, वास्तविक विसंगति

समस्या गणना करने के लिए है ध्रुवीय निर्देशांक ( आर , θ से ग्रह के) के बाद से नेपच्यून समय ,  टी ।

इसे चरणों में हल किया जाता है। केप्लर ने दीर्घ अक्ष वाले वृत्त को व्यास माना, और

सहायक सर्कल के लिए ग्रह का प्रक्षेपण वृत्त पर बिंदु इस प्रकार है कि त्रिज्यखंड क्षेत्र | ज़ीसी | और | जेडएसएक्स | बराबर हैं, मतलब विसंगति

सेक्टर क्षेत्र किसके द्वारा संबंधित हैं?

परिपत्र क्षेत्र क्षेत्र

क्षेत्र पेरिहेलियन के बाद से बह गया,

केप्लर के दूसरे नियम द्वारा पेरिहेलियन के समय के समानुपाती है। तो माध्य विसंगति, M , पेरिहेलियन, t के बाद से समय के समानुपाती है ।

जहां n है मतलब गति ।

विलक्षण विसंगति, ई

जब माध्य विसंगति M की गणना की जाती है, तो लक्ष्य वास्तविक विसंगति θ की गणना करना होता है । समारोह θ  =  च ( एम ), तथापि, प्राथमिक नहीं है। [२३] केप्लर का समाधान उपयोग करना है

, x जैसा कि केंद्र से देखा जाता है, विलक्षण विसंगति

एक मध्यवर्ती चर के रूप में, और पहले नीचे केप्लर के समीकरण को हल करके एम के एक फ़ंक्शन के रूप में ई की गणना करें, और फिर विलक्षण विसंगति ई से वास्तविक विसंगति θ की गणना करें । यहाँ विवरण हैं।

द्वारा डिवीजन एक 2 /2 देता है केपलर के समीकरण

यह समीकरण M को E के एक फलन के रूप में देता है । किसी दिए गए M के लिए E का निर्धारण व्युत्क्रम समस्या है। पुनरावृत्त संख्यात्मक एल्गोरिदम आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं।

सनकी विसंगति अभिकलन करने के बाद ई , अगले कदम के सच विसंगति की गणना करने के लिए है  θ ।

लेकिन ध्यान दें: दीर्घवृत्त के केंद्र के संदर्भ में कार्तीय स्थिति निर्देशांक हैं ( a  cos  E ,  b  sin  E )

सूर्य के संदर्भ में (निर्देशांक के साथ ( c ,0) = ( ae ,0) ), r = ( a  cos  E - ae , b  sin  E )

यह सच है विसंगति arctan होगा ( आर वाई / आर एक्स ), की भयावहता आर होगा आर  ·  आर

यह सच है विसंगति, θ

चित्र से ध्यान दें कि

ताकि

द्वारा विभाजित करना और केप्लर के पहले नियम से सम्मिलित करना

पाने के लिए

परिणाम विलक्षण विसंगति ई और वास्तविक विसंगति  θ के बीच एक प्रयोग करने योग्य संबंध है ।

त्रिकोणमितीय पहचान में प्रतिस्थापित करके एक कम्प्यूटेशनल रूप से अधिक सुविधाजनक रूप निम्नानुसार है :

प्राप्त

1 से गुणा +  ε परिणाम देता है

यह कक्षा में समय और स्थिति के बीच संबंध का तीसरा चरण है।

दूरी, आर

चौथा कदम सूर्य केंद्रीय दूरी की गणना करने के लिए है आर सच विसंगति से θ केपलर के पहले कानून द्वारा:

इसके बाद के संस्करण के बीच संबंध का उपयोग θ और ई दूरी के लिए अंतिम समीकरण आर है:

यह सभी देखें

  • परिपत्र गति
  • फ्री-फॉल टाइम
  • गुरुत्वाकर्षण
  • केप्लर कक्षा
  • केप्लर समस्या
  • केप्लर का समीकरण
  • लाप्लास-रंज-लेन्ज़ वेक्टर
  • विशिष्ट सापेक्ष कोणीय संवेग , केपलर के नियमों की अपेक्षाकृत आसान व्युत्पत्ति कोणीय गति के संरक्षण से शुरू होती है

टिप्पणियाँ

  1. ^ १६२१ में, जोहान्स केप्लर ने उल्लेख किया कि ये चंद्रमा उसके एपिटोम एस्ट्रोनोमिया कोपरनिकाना [एपिटोम ऑफ कोपरनिकन एस्ट्रोनॉमी] (लिंज़ ("लेंटिस एड डेन्यूबियम"), (ऑस्ट्रिया): जोहान प्लैंक, १६२२), पुस्तक ४में उसके तीसरे नियम का पालन करते हैं (लगभग), भाग २, पृष्ठ ५५४ ।
  2. ^ गोडेफ्रॉय वेंडेलिन ने जियोवानी बतिस्ता रिकसिओली को बृहस्पति से जोवियन चंद्रमाओं की दूरी और उनकी कक्षाओं की अवधि के बीच संबंध के बारे में एक पत्र लिखा, जिसमें दिखाया गया कि अवधि और दूरियां केप्लर के तीसरे नियम के अनुरूप हैं। देखें: जोआन बैप्टिस्टा रिकसिओली, अल्मागेस्टम नोवम ... (बोलोग्ना (बोनोनिया), (इटली): विक्टर बेनाती, १६५१), खंड १, पृष्ठ ४९२ स्कोलिया III। प्रासंगिक पैराग्राफ के बगल में हाशिये में छपा है: वेंडेलिनी इंजेनियोसा स्पेक्युलेटियो सर्का मोटस और इंटरवेल्ला सैटेलाइटम जोविस । (बृहस्पति के उपग्रहों की गति और दूरियों के बारे में वेंडेलिन की चतुर अटकलें।)

संदर्भ

  1. ^ वोल्टेयर,एलिमेंट्स डे ला फिलॉसॉफी डी न्यूटन [एलिमेंट्स ऑफ न्यूटन्स फिलॉसफी] (लंदन, इंग्लैंड: 1738)। देखें, उदाहरण के लिए:
    • पी से। १६२: "पर उने डेस ग्रैंड्स लोइक्स डी केप्लर, टुटे प्लैनेट डेक्रिट डेस एरेस एगल्स एन टेम्प एगॉक्स: पर उने ऑट्रे लोई नॉन-मोइन्स सोरे, चाक प्लैनेट फिट सा रेवोल्यूशन ऑटोर डू सोइल एन टेल सॉर्ट, क्यू सी, सा मोयेन डिस्टेंस औ सोलेइल इस्ट 10. प्रेनेज़ ले क्यूब डे सी नोम्ब्रे, सीई क्यूई सेरा 1000., और ले टेम्स डे ला रेवोल्यूशन डे सेटे प्लैनेट ऑटोर डू सोलेइल सेरा प्रोपोर्शन ए ला रैसीन क्वारी डे सीई नोम्ब्रे 1000।" (केपलर के महान नियमों में से एक के अनुसार, प्रत्येक ग्रह समान समय में समान क्षेत्रों का वर्णन करता है; किसी अन्य नियम से कम निश्चित नहीं है, प्रत्येक ग्रह सूर्य के चारों ओर अपनी परिक्रमा इस तरह से करता है कि यदि सूर्य से उसकी औसत दूरी 10 है, तो लें उस संख्या का घन, जो 1000 होगा, और उस ग्रह के सूर्य के चारों ओर परिक्रमण का समय उस संख्या 1000 के वर्गमूल के समानुपाती होगा।)
    • पी से। 205: "Il est donc prouvé par la loi de Kepler & par celle de Neuton, que chaque Planete gravite vers le Soleil, ..." (इस प्रकार केप्लर के नियम और न्यूटन के द्वारा यह सिद्ध होता है कि प्रत्येक ग्रह घूमता है सूरज के चारों ओर ...)
  2. ^ ए बी विल्सन, कर्टिस (मई 1994)। "केप्लर के नियम, तथाकथित" (पीडीएफ) । एचएडी न्यूज (31): 1-2 27 दिसंबर 2016 को लिया गया
  3. ^ डे ला लांडे, एस्ट्रोनॉमी , वॉल्यूम। 1 (पेरिस, फ्रांस: डेसेंट एंड सेलेंट, 1764)। देखें, उदाहरण के लिए:
    • पृष्ठ ३९० से: " फेयर सा रेवोल्यूशन डौज फॉइस प्लस डे टेम्प्स ओ एनवायरन; ... " (... लेकिन केपलर के प्रसिद्ध कानून के अनुसार, जिसे निम्नलिखित पुस्तक [अर्थात, अध्याय] (पैराग्राफ 892) में समझाया जाएगा, अवधियों का अनुपात हमेशा अधिक होता है दूरी की तुलना में [ताकि, उदाहरण के लिए,] एक ग्रह को सूर्य से पांच गुना दूर, अपनी क्रांति करने के लिए लगभग बारह गुना या उससे अधिक समय की आवश्यकता होती है [सूर्य के चारों ओर]; ...)
    • पृष्ठ ४२९ से: "लेस क्वारेस डेस टेम्प्स पेरियोडिक्स सोंट कम लेस क्यूब डेस डिस्टेंस। 892। ला प्लस फेमस लोई डू मौवेमेंट डेस प्लेनेट्स डेकोवर्ट पर केप्लर, इस्ट सेले डू रिपोर्ट क्वाइल या एंट्रे लेस ग्रैंडर्स डे लेउर्स ऑर्बिट्स, और ले टेम्प्स क्व 'एल्स एम्प्लोयंट ए लेस पारकोरिर; ..." (अवधि के वर्ग दूरी के घन के रूप में हैं। 892। केप्लर द्वारा खोजे गए ग्रहों की गति का सबसे प्रसिद्ध नियम उनकी कक्षाओं के आकार और उनके बीच के संबंध का है। जिस समय [ग्रहों] को उन्हें पार करने की आवश्यकता होती है;…)
    • पृष्ठ ४३० से: "लेस आयर्स सोंट प्रॉपोनेनेलस ऑ टेम्प्स। ८९५। सेटे लोई जेनरेल डू मौवेमेंट डेस प्लेनेट्स डेवेन सी महत्वपूर्ण डैन्स ल'एस्ट्रोनॉमी, स्केवियर, क्यू लेस आयर्स सोंट प्रोपोनेलेल्स एयू टेम्प्स, इस्ट एनकोर यूने डेस डेकोवर्ट्स; ..." ( केपलर डी केप्लर क्षेत्र समय के समानुपाती होते हैं। 895। ग्रहों की गति का यह सामान्य नियम [जो] खगोल विज्ञान में इतना महत्वपूर्ण हो गया है, अर्थात्, क्षेत्र समय के समानुपाती हैं, केप्लर की खोजों में से एक है; ...)
    • पृष्ठ ४३५ से: "ऑन ए एपेल सेटे लोई डेस आयर्स प्रोपोनेनेलस ऑक्स टेम्प्स, लोई डे केप्लर, ऑस्ट्रेलियाई बिएन क्यू सेले डे ल'आर्टिकल ८९२, डू नोम डे से सेलेब्रे इन्वेंटूर; ..." (एक ने समय के आनुपातिक क्षेत्रों के इस कानून को बुलाया ( केप्लर का कानून) और साथ ही उस प्रसिद्ध आविष्कारक के नाम से अनुच्छेद 892; ...)
  4. ^ रॉबर्ट स्मॉल, केप्लर की खगोलीय खोजों का एक लेखा-जोखा (लंदन, इंग्लैंड: जे मावमन, 1804), पीपी. 298-299।
  5. ^ रॉबर्ट स्मॉल, केप्लर की खगोलीय खोजों का एक लेखा-जोखा (लंदन, इंग्लैंड: जे. मावमन, 1804)।
  6. ^ ब्रूस स्टीफेंसन (1994)। केप्लर का भौतिक खगोल विज्ञान । प्रिंसटन यूनिवर्सिटी प्रेस। पी 170. आईएसबीएन 978-0-691-03652-6.
  7. ^ एस्ट्रोनोमिया नोवा एटिओलोगाइटिस, सेउ फिजिका कोलेस्टिस ट्रेडिटा कमेंटारिस डी मोतिबस स्टेला मार्टिस एक्स ऑब्जर्वेशनिबस जीवी टाइकोनिस। प्राग १६०९; अंग्रेजी टी.आर. डब्ल्यूएच डोनह्यू, कैम्ब्रिज 1992।
  8. ^ अपने एस्ट्रोनोमिया नोवा में , केप्लर ने केवल एक प्रमाण प्रस्तुत किया कि मंगल की कक्षा अण्डाकार है। साक्ष्य कि अन्य ज्ञात ग्रहों की कक्षाएँ अण्डाकार हैं, केवल 1621 में प्रस्तुत किया गया था।
    देखें: जोहान्स केपलर, एस्ट्रोनोमिया नोवा ... (1609), पी। 285. गोलाकार और अंडाकार कक्षाओं को खारिज करने के बाद, केप्लर ने निष्कर्ष निकाला कि मंगल की कक्षा अंडाकार होनी चाहिए। पृष्ठ २८५ के शीर्ष से: "एर्गो इलिप्सिस एस्ट प्लैनेटæ इटर; ..." (इस प्रकार, एक दीर्घवृत्त ग्रह का [यानी, मंगल'] पथ है; ...) बाद में उसी पृष्ठ पर: "… ut sequenti capite patescet: ubi simul etiam डेमोंस्ट्राबिटुर, नलम प्लैनेट, रिलिंकी फिगुरम ऑर्बिटा, प्रीटरक्वाम परफेक्ट इलिप्टिकैम; ... " (... जैसा कि अगले अध्याय में बताया जाएगा: जहां यह भी साबित होगा कि ग्रह की कक्षा के किसी भी आंकड़े को एक पूर्ण अंडाकार को छोड़कर छोड़ दिया जाना चाहिए; ...) और फिर: "कैपुट LIX। डेमोंस्ट्रेटियो, क्वॉड ऑर्बिटा मार्टिस, ..., फिएट परफेक्ट इलिप्सिस: ..." (अध्याय 59। सबूत है कि मंगल की कक्षा, ..., एक आदर्श दीर्घवृत्त है: ...) ज्यामितीय प्रमाण है कि मंगल की कक्षा एक दीर्घवृत्त है। पृष्ठ २८९-२९० पर प्रोथोरेमा XI के रूप में प्रकट होता है।
    केप्लर ने कहा कि प्रत्येक ग्रह अण्डाकार कक्षाओं में यात्रा करता है जिसमें सूर्य एक फोकस पर होता है: जोहान्स केप्लर, एपिटोम एस्ट्रोनोमिया कोपरनिकाना [कोपरनिकन खगोल विज्ञान का सारांश] (लिंज़ ("लेंटिस एड डेन्यूबियम"), (ऑस्ट्रिया): जोहान प्लैंक, 1622), पुस्तक 5, भाग 1, III। डी फिगुरा ऑर्बिटæ (III। कक्षाओं की आकृति [यानी, आकार] पर), पृष्ठ ६५८-६६५। पी से। ६५८: "एलिप्सिन फ़िएरी ऑर्बिटम ग्रहæ…" (एक दीर्घवृत्त से एक ग्रह की कक्षा बनाई जाती है…)। पी से। 659: "... सोल (Foco Altero huius ellipsis)…" (…सूर्य (इस दीर्घवृत्त का दूसरा फोकस)…)।
  9. ^ ए बी होल्टन, गेराल्ड जेम्स; ब्रश, स्टीफन जी। (2001)। फिजिक्स, द ह्यूमन एडवेंचर: फ्रॉम कॉपरनिकस टू आइंस्टीन एंड बियॉन्ड (तीसरा पेपरबैक संस्करण)। पिस्काटावे, एनजे: रटगर्स यूनिवर्सिटी प्रेस। पीपी. 40-41. आईएसबीएन 978-0-8135-2908-0. 27 दिसंबर 2009 को लिया गया
  10. ^ अपने एस्ट्रोनोमिया नोवा ... (1609) में केप्लर ने अपने दूसरे नियम को उसके आधुनिक रूप में प्रस्तुत नहीं किया। उन्होंने ऐसा केवल१६२१ केअपने प्रतीक में किया। इसके अलावा, १६०९ में, उन्होंने अपना दूसरा कानून दो अलग-अलग रूपों में प्रस्तुत किया, जिसे विद्वान "दूरी कानून" और "क्षेत्र कानून" कहते हैं।
    • उनका "दूरी का नियम" में प्रस्तुत किया गया है: "कैपुट XXXII। वर्चुटम क्वाम प्लैनेटम सर्कुलम एटेनुअरी कम डिसेस्यू ए फोंटे में चलता है।" (अध्याय 32. किसी ग्रह को घुमाने वाला बल स्रोत से दूरी के साथ कमजोर हो जाता है।) देखें: जोहान्स केपलर, एस्ट्रोनोमिया नोवा ... (1609), पीपी। 165-167। पृष्ठ 167 पर , केप्लर कहता है: "..., क्वांटो लॉन्गियर एस्ट αδ क्वाम αε, टैंटो डियूटियस मोराटुर प्लैनेटा इन सर्टो एलिको आर्कुई एक्सेंट्रिकी अपुड , क्वाम इन æक्वाली आर्कु एक्सेंट्रिकी अपुड ।" (… , जैसा कि αε α than से लंबा है, एक ग्रह near के पास सनकी के एक निश्चित चाप पर के पास सनकी के बराबर चाप की तुलना में अधिक समय तक रहेगा।) यानी, एक ग्रह सूर्य से जितना दूर है ( बिंदु α पर), यह अपनी कक्षा में जितना धीमा चलता है, इसलिए सूर्य से ग्रह तक की त्रिज्या समान समय में समान क्षेत्रों से होकर गुजरती है। हालाँकि, जैसा कि केप्लर ने इसे प्रस्तुत किया, उनका तर्क केवल वृत्तों के लिए सटीक है, दीर्घवृत्त के लिए नहीं।
    • उनका "क्षेत्र कानून" में प्रस्तुत किया गया है: " कैप्यूट एलआईएक्स। डेमोंस्ट्रेटियो, क्वॉड ऑर्बिटा मार्टिस, ..., फिएट परफेक्टा इलिप्सिस : ..." (अध्याय 59। सबूत है कि मंगल की कक्षा, ..., एक आदर्श अंडाकार है: ...), प्रोथोरेमा XIV और एक्सवी, पीपी 291-295। शीर्ष पर पी. 294 में लिखा है: "आर्कम इलिप्सियोस, क्यूजस मोरास मेटिटुर एरिया एकेएन, डेबेरे टर्मिनारी इन एलके, यूट सिट एएम।" (दीर्घवृत्त का चाप, जिसकी अवधि AKM क्षेत्र द्वारा सीमांकित [अर्थात, मापी गई] है, को LK में समाप्त किया जाना चाहिए, ताकि यह [अर्थात, चाप] AM हो।) दूसरे शब्दों में, वह समय जब मंगल इसकी अण्डाकार कक्षा के एक चाप AM के साथ आगे बढ़ने की आवश्यकता है, दीर्घवृत्त के खंड AMN (जहाँ N सूर्य की स्थिति है) के क्षेत्र द्वारा मापा जाता है, जो बदले में वृत्त के खंड AKN के समानुपाती होता है जो दीर्घवृत्त को घेरता है और यह इसके स्पर्शरेखा है। इसलिए, वह क्षेत्र जो सूर्य से मंगल तक की त्रिज्या द्वारा बह जाता है क्योंकि मंगल अपनी अण्डाकार कक्षा के एक चाप के साथ चलता है, उस समय के समानुपाती होता है जब मंगल को उस चाप के साथ चलना पड़ता है। इस प्रकार, सूर्य से मंगल की त्रिज्या समान समय में समान क्षेत्रों को पार कर जाती है।
    १६२१ में, केप्लर ने किसी भी ग्रह के लिए अपना दूसरा नियम दोहराया: जोहान्स केप्लर, एपिटोम एस्ट्रोनोमिया कोपरनिकाना [कोपरनिकन खगोल विज्ञान का सारांश] (लिंज़ ("लेंटिस एड डेन्यूबियम"), (ऑस्ट्रिया): जोहान प्लैंक, १६२२), पुस्तक ५, पृष्ठ ६६८ । पृष्ठ ६६८ से: "डिक्टम क्विडेम एस्ट इन सुपीरिबस, डिविसा ऑर्बिटा इन पार्टिकुलस मिनुटिसिमस क्वालेस: एक्रेसेटे आईआईएस मोरस ग्रह प्रति ईज़, आनुपातिक इंटरवेलोरम इंटर ईज़ एंड सोलेम में।" (ऊपर कहा गया है कि, यदि ग्रह की कक्षा को सबसे छोटे बराबर भागों में विभाजित किया जाता है, तो उनमें ग्रह का समय उनके और सूर्य के बीच की दूरियों के अनुपात में बढ़ जाता है।) यानी किसी ग्रह की गति के साथ-साथ इसकी कक्षा सूर्य से इसकी दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होती है। (पैराग्राफ का शेष भाग स्पष्ट करता है कि केप्लर उस बात का उल्लेख कर रहा था जिसे अब कोणीय वेग कहा जाता है।)
  11. ^ ए बी जोहान्स केप्लर, हारमोनिसस मुंडी [द हार्मनी ऑफ़ द वर्ल्ड] (लिंज़, (ऑस्ट्रिया): जोहान प्लैंक, १६१९), पुस्तक ५, अध्याय ३, पृ. 189. पी के नीचे से। १८९: "Sed res est certissima accidentissimaque quod proportio qua est inter binorum quorumcunque Planetarum tempora periodica, सिट सटीक sesquialtera अनुपात मेडियारम डिस्टिएरियम, ..." (लेकिन यह बिल्कुल निश्चित और सटीक है कि किन्हीं दो ग्रहों के आवर्त काल के बीच का अनुपात ठीक है उनकी औसत दूरियों का अनुक्रमिक अनुपात [अर्थात 3:2 का अनुपात] ... ")
    केप्लर के हारमोनिस मुंडी का एक अंग्रेजी अनुवाद इस प्रकार उपलब्ध है: जोहान्स केप्लर ईजे ऐटन, एएम डंकन और जेवी फील्ड के साथ , ट्रांस।, द हार्मनी ऑफ द वर्ल्ड (फिलाडेल्फिया, पेनसिल्वेनिया: अमेरिकन फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, 1997); विशेष रूप से पृष्ठ 411 देखें ।
  12. ^ राष्ट्रीय पृथ्वी विज्ञान शिक्षक संघ (९ अक्टूबर २००८)। "ग्रहों और बौने ग्रहों के लिए डेटा तालिका" । ब्रह्मांड के लिए विंडोज 2 अगस्त 2018 को लिया गया
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ग्रन्थसूची

  • केप्लर के जीवन का सारांश पृष्ठ ५२३-६२७ पर दिया गया है और उनकी महान कृति , हारमोनिस मुंडी ( दुनिया के सामंजस्य ) की पुस्तक पांच को ऑन द शोल्डर्स ऑफ जायंट्स : द ग्रेट वर्क्स ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी (वर्क्स द्वारा काम करता है ) के पेज ६३५-७३२ पर पुनर्मुद्रित किया गया है। कॉपरनिकस, केप्लर , गैलीलियो , न्यूटन और आइंस्टीन )। स्टीफन हॉकिंग , एड. 2002 आईएसबीएन  0-7624-1348-4
  • केप्लर के ग्रहों की गति के तीसरे नियम की व्युत्पत्ति इंजीनियरिंग यांत्रिकी कक्षाओं में एक मानक विषय है। उदाहरण के लिए देखें, के पृष्ठ १६१-१६४ मरियम, जेएल (1971) [1966]। डायनेमिक्स, दूसरा संस्करण । न्यूयॉर्क: जॉन विले। आईएसबीएन 978-0-471-59601-1..
  • मरे और डर्मॉट, सोलर सिस्टम डायनेमिक्स, कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस 1999, आईएसबीएन  0-521-57597-4
  • VI अर्नोल्ड, शास्त्रीय यांत्रिकी के गणितीय तरीके, अध्याय 2. स्प्रिंगर 1989, आईएसबीएन  0-387-96890-3

बाहरी कड़ियाँ

  • बी सुरेंद्रनाथ रेड्डी; केप्लर के नियमों का एनिमेशन: एप्लेट
  • " केपलर के नियमों की व्युत्पत्ति पर" (न्यूटन के नियम से) भौतिकी स्टैक एक्सचेंज ।
  • क्रॉवेल, बेंजामिन, लाइट एंड मैटर , एक ऑनलाइन पुस्तक जो पथरी के उपयोग के बिना पहले नियम का प्रमाण देती है (देखें खंड 15.7)
  • डेविड मैकनामारा और जियानफ्रेंको विडाली, केप्लर का दूसरा नियम - जावा इंटरएक्टिव ट्यूटोरियल , https://web.archive.org/web/20060910225253/http://www.phy.syr.edu/courses/java/mc_html/kepler.html , एक इंटरैक्टिव जावा एप्लेट जो केप्लर के दूसरे नियम को समझने में सहायता करता है।
  • ऑडियो - कैन/गे (2010) एस्ट्रोनॉमी कास्ट जोहान्स केप्लर और ग्रहों की गति के उनके नियम
  • टेनेसी विश्वविद्यालय के भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग: जोहान्स केप्लर पर खगोल विज्ञान १६१ पृष्ठ: ग्रहों की गति के नियम [1]
  • केप्लर की तुलना में समान: इंटरेक्टिव मॉडल [2]
  • केप्लर का तीसरा नियम: इंटरएक्टिव मॉडल [3]
  • सौर प्रणाली सिम्युलेटर ( इंटरएक्टिव एप्लेट )
  • केप्लर एंड हिज़ लॉज़ , डेविड पी. स्टर्न द्वारा शैक्षिक वेब पेज

केप्लर के नियमों से न्यूटन के निष्कर्ष का सत्यापन क्या है?

Solution : केपलर के नियमों से न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण नियम की व्याख्या - केपलर के द्वितीय नियम के अनुसार, किसी ग्रह की क्षेत्रफलीय चाल नियत रहती है। अतः वृत्ताकार कक्षा में ग्रह की रेखीय चाल (v ) नियत होगी।

केप्लर का नियम क्या है in Hindi?

ग्रह को सूर्य से जोड़ने वाली रेखा समान समयान्तराल में समान क्षेत्रफल तय करती है। ग्रह द्वारा सूर्य की परिक्रमा के कक्षीय अवधि का वर्ग, अर्ध-दीर्घ-अक्ष (semi-major axis) के घन के समानुपाती होता है। किसी ग्रह की कक्षीय अवधि का वर्ग उसकी कक्षा के अर्ध-प्रमुख अक्ष के घन के सीधे आनुपातिक है।

केप्लर का पहला नियम क्या है?

केपलर का पहला नियम: प्रत्येक ग्रह एक दीर्घ वृत्ताकार कक्षा में सूर्य के चारों ओर घूमता है और सूर्य अपने दो फोकस में से किसी एक पर स्थित होता है। इसे 'कक्षाओं का नियम' भी कहा जाता है।

केप्लर का दूसरा नियम किसका परिणाम है?

Solution : केप्लर का द्वितीय नियम कोणीय संवेग संरक्षण का परिणाम होता है।