Как связаны закон всемирного тяготения и законы Кеплера о движении планет?

Закон всемирного тяготения, сформулированный Исааком Ньютоном, и законы Кеплера о движении планет тесно связаны и объясняют движение планет вокруг Солнца.

Законы Кеплера были установлены Йоханнесом Кеплером в 17 веке на основе наблюдений планет. Они включают следующее:

1. Первый закон Кеплера, или закон орбит: Каждая планета движется по эллиптической орбите, где Солнце находится в одном из фокусов эллипса. Таким образом, планеты не движутся по круговым орбитам, а по эллипсам.

2. Второй закон Кеплера, или закон равных площадей: Линия, соединяющая планету и Солнце, за равные промежутки времени охватывает одинаковые площади в плоскости орбиты. Это означает, что планеты двигаются быстрее ближе к Солнцу и медленнее при удалении от него.

3. Третий закон Кеплера, или закон периодов: Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца пропорциональны кубам больших полуосей их орбит. Это означает, что чем дальше планета от Солнца, тем больше у нее орбитальный период.

Закон всемирного тяготения Ньютона объясняет эти законы Кеплера, устанавливая причину движения планет. Согласно закону всемирного тяготения, каждое тело с массой притягивает другие тела силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Таким образом, Солнце притягивает планеты силой гравитации, что вызывает их движение по орбитам. Законы Кеплера описывают свойства этих орбит, в то время как закон всемирного тяготения объясняет причину этого движения.