Cómo entender cómo giran los planetas usando las leyes de la física

Algunos dicen inercia, otros dicen que la conservación del momento angular que mantiene al planeta girando sobre su eje, pero nadie realmente toma la iniciativa de buscar una razón más profunda por la cual los planetas rotan.

“¿Girará para siempre? ¿Continuará girando por otros mil millones de años? ”

Hasta que encontremos la ecuación de rotación planetaria similar a la ley de movimiento planetario de Newton y Kepler, esta pregunta permanecerá sin respuesta.

El siguiente enlace muestra las ecuaciones para el giro planetario con alguna explicación y la dificultad de probar si las ecuaciones son válidas fuera de nuestro sistema solar.

Siga mi respuesta / publicación en el siguiente enlace.

¿Cuál es la ecuación para encontrar el período de rotación de un planeta y cómo se deriva?

Kepler describió un planeta en rotación como barriendo las mismas distancias que el área de (no triángulos) pero piensa en rebanadas de pizza. En la imagen a continuación, puede ver que si corta una elipse usando el sol como uno de los puntos focales, y hace que las porciones de pizza tengan las mismas áreas iguales, entonces la órbita del planeta cubrirá el exterior de cada porción de pizza en la misma cantidad de tiempo Por lo tanto, la longitud corta de la porción de pizza exterior derecha se recorre en la misma cantidad de tiempo que la longitud mayor de la porción de pizza izquierda. Entonces, la órbita de los planetas de velocidad cambia a lo largo de la órbita. Esta es una de las leyes de Kepler. Esta ley empírica descubierta por Kepler surge de la conservación del momento angular. Cuando el planeta está más cerca del sol, se mueve más rápido, recorriendo un camino más largo en un momento dado.

No vas a encontrar una respuesta definitiva de dónde está cada órbita de cada planeta en el espacio usando las leyes de Kepler.

Kepler inventó sus leyes de movimiento planetario unos ochenta años antes de que se descubriera la ley de la gravedad.

Kepler pensaba como un filósofo, aunque trabajaba como un científico. Bajo el modelo de Ptolomeo, con la tierra en el centro y todas las órbitas circulares, el sistema era tan hermoso cuando se describía como círculos perfectos que nadie quería cambiarlo a pesar de que era pobre para predecir un gran comportamiento del sistema solar. .

Copérnico al poner el sol en el centro estropeó un poco las matemáticas porque mantuvo órbitas circulares.

Kepler estaba tratando de descubrir los armónicos del Sistema Solar. Quería encontrar proporciones entre los planetas y las armonías en la naturaleza descritas por alguna fórmula matemática. Así que miró a todo el Sistema Solar como un todo en lugar de órbitas individuales. Encontró relaciones entre los planetas. Encontró armonías matemáticas. No calculó cuántos miles de millas había entre cada planeta. No estaba tratando de hacer eso y no tenía las herramientas para hacerlo.

Entonces, las leyes de Kepler le dirán qué esperar entre la órbita de un planeta y otra, en cuanto a su relación entre sí, y le dirá cómo se mueve un planeta a través de su órbita, pero no le proporcionará la precisión de las distancias entre las masas cuerpos en su órbita según lo dado por la ley de gravitación de Newton.

Esta página de Wikipedia tiene mucha información: las leyes de Kepler del movimiento planetario.

No estoy seguro de qué respuesta estás buscando. Pero la mayoría de los planetas se mueven en círculos casi perfectos. La tercera ley de Kepler dice: “T ^ 2 / R ^ 3 es una constante, es lo mismo para todos los planetas”, donde T es el tiempo para una órbita alrededor del sol, y R es la distancia al sol.

La razón por la cual los planetas se mueven alrededor del sol es porque la fuerza de gravedad F = m * G * M / R ^ 2 es igual a la fuerza centrípeta F = m * v ^ 2 / R. Aquí v es la velocidad del planeta, y viene dada por: v = 2 * pi * R / T. Combina estas tres fórmulas, y obtienes la tercera ley de Kepler arriba, e incluso obtienes una expresión para el valor constante.

Los planetas giran (no giran) alrededor del Sol en una elipse, con el Sol en un foco.

La ecuación de una elipse es x ^ 2 / a ^ 2 + y ^ 2 / b ^ 2 = 1. Los valores para a (eje semi-mayor) yb (de los cuales puedes obtener la excentricidad) para cada planeta pueden ser obtenido en línea:

Semimajor Eje de los Planetas y el Sol (Sistema Solar)

Excentricidad orbital – Wikipedia

Las leyes más fundamentales del movimiento planetario son las leyes de movimiento y gravedad de Newton. Esas son bastante simples, y las leyes de Kepler son consecuencia de las Leyes de Newton.

Las leyes más correctas y las leyes más fundamentales serían la ley de la relatividad general de Einstein, que explica todos los movimientos planetarios aún mejor. Esta ley también es ‘simple’, pero es difícil de entender intuitivamente.