கெப்லரின் விதிகள்: சுருக்கம் மற்றும் தீர்க்கப்பட்ட பயிற்சிகள்

17 ஆம் நூற்றாண்டில் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரால் உருவாக்கப்பட்ட கெப்லரின் விதிகள், வான உடல்களின் இயக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வதில் அடிப்படைத் தூண்களாகும். அமைப்பில் சூரிய ஒளி. இந்தச் சட்டங்கள் சுற்றும் உடல்களுக்கு இடையே துல்லியமான கணித உறவுகளை நிறுவுகின்றன மற்றும் வானியல் மற்றும் சுற்றுப்பாதை இயற்பியல் ஆய்வுக்கு உறுதியான அடித்தளத்தை வழங்குகின்றன. இந்த கட்டுரையில், மூன்று சட்டங்களின் சுருக்கமான சுருக்கத்தை ஆராய்வோம் தீர்க்கப்பட்ட பயிற்சிகள் அது வாசகர்களுக்கு முக்கியக் கருத்துகளை நன்கு தெரிந்துகொள்ளவும், அவர்களின் புரிதலை நடைமுறைப்படுத்தவும் உதவும்.

1. கெப்லரின் விதிகள் அறிமுகம்

கெப்லரின் விதிகள் என்பது 17 ஆம் நூற்றாண்டில் ஜோஹன்னஸ் கெப்லர் என்ற வானியலாளர் உருவாக்கிய மூன்று கொள்கைகளின் தொகுப்பாகும். இந்த சட்டங்கள் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை விவரிக்கின்றன மற்றும் வான இயக்கவியலைப் புரிந்துகொள்வதற்கான அடிப்படை அடிப்படையை நிறுவுகின்றன. இந்த பகுதியில், இந்த சட்டங்கள் ஒவ்வொன்றையும் வானியல் ஆய்வில் அவற்றின் முக்கியத்துவத்தையும் விரிவாக ஆராய்வோம்.

சுற்றுப்பாதைகளின் விதி எனப்படும் கெப்லரின் முதல் விதி, கோள்கள் சூரியனை நீள்வட்டப் பாதையில் சுற்றி வருகின்றன என்று கூறுகிறது. சூரியனுடன் நீள்வட்டத்தின் மையங்களில் ஒன்றில் அமைந்துள்ளது. இந்த சட்டம் வான இயக்கங்கள் வட்டமானது என்ற பாரம்பரிய பார்வையை சவால் செய்தது மற்றும் நியூட்டனின் உலகளாவிய ஈர்ப்பு கோட்பாட்டின் வளர்ச்சிக்கு அடித்தளம் அமைத்தது.

பகுதிகளின் விதி என்று அழைக்கப்படும் இரண்டாவது விதி, சூரியனுடன் ஒரு கிரகத்தை இணைக்கும் கோடு சமமான பகுதிகளில் சமமான பகுதிகளை துடைக்கிறது என்று கூறுகிறது. அதாவது, ஒரு கிரகம் சூரியனை நெருங்கும் போது, ​​அதன் வேகம் அதிகரிக்கிறது, அது நகரும் போது அதன் வேகம் குறைகிறது. கிரகங்கள் அவற்றின் பெரிஹேலியனில் (சூரியனுக்கு மிக அருகில்) ஏன் வேகமாகவும், அவற்றின் அபிலியன் (சூரியனிலிருந்து வெகு தொலைவில்) மெதுவாகவும் நகர்கின்றன என்பதை விளக்க இந்த சட்டம் உதவுகிறது.

கெப்லரின் மூன்றாவது விதி, காலங்களின் விதி என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை காலத்திற்கும் சூரியனிலிருந்து அதன் சராசரி தூரத்திற்கும் இடையே ஒரு கணித உறவை நிறுவுகிறது. குறிப்பாக, ஒரு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை காலத்தின் சதுரம் சூரியனிலிருந்து அதன் சராசரி தூரத்தின் கனசதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும் என்று இந்த சட்டம் கூறுகிறது. இந்த சட்டம் கிரகங்களின் புரட்சியின் காலங்களை துல்லியமாக தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது மற்றும் வானியல் துறையில் ஒரு முக்கியமான சாதனையாக உள்ளது.

சுருக்கமாக, கெப்லரின் விதிகள் கோள்களின் இயக்கவியல் மற்றும் சூரியனுடனான அவற்றின் உறவைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையாகும். இந்தச் சட்டங்கள் கோள்களின் இயக்கத்தைக் கணிக்க அனுமதிக்கின்றன, மேலும் வானியல் மற்றும் இயற்பியல் துறையில் அடுத்தடுத்த கோட்பாடுகள் உருவாக்கப்படுவதற்கு அடிப்படையாக இருந்தது. பின்வரும் பிரிவுகளில், இந்தச் சட்டங்கள் ஒவ்வொன்றையும் விரிவாக ஆராய்வோம், அவற்றைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் பயன்படுத்துவதற்கும் எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் கருவிகளை வழங்குவோம்.

2. கெப்லரின் முதல் விதி – சுற்றுப்பாதைகளின் விதி

சுற்றுப்பாதைகளின் விதி என்றும் அழைக்கப்படும் கெப்லரின் முதல் விதி, அனைத்து கிரகங்களும் நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன, சூரியன் நீள்வட்டத்தின் ஒரு குவியத்தில் அமைந்துள்ளது என்று கூறுகிறது. இந்த சட்டம் 17 ஆம் நூற்றாண்டில் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரால் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் கிரக இயக்கங்களின் தன்மையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையாக இருந்தது.

கெப்லரின் முதல் விதியைப் புரிந்துகொண்டு செயல்படுத்த, பல படிகளைப் பின்பற்றுவது அவசியம். முதலில், நீள்வட்டத்தின் அரை-பெரிய அச்சு மற்றும் அரை-சிறு அச்சு போன்ற ஆய்வு சுற்றுப்பாதையின் பண்புகள் அடையாளம் காணப்பட வேண்டும். சுற்றுப்பாதையின் வடிவம் மற்றும் இருப்பிடத்தை தீர்மானிப்பதில் இந்த அளவுருக்கள் அவசியம்.

தேவையான தரவு பெறப்பட்டவுடன், எந்த நேரத்திலும் அதன் சுற்றுப்பாதையில் கிரகத்தின் நிலையை கணக்கிட நீள்வட்டத்தின் கணித சூத்திரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சூத்திரம் நீள்வட்டத்தின் மையங்களில் ஒன்றில் சூரியனின் நிலை மற்றும் அதன் சுற்றுப்பாதையில் கிரகத்தின் ஒருங்கிணைப்புகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது. முக்கியமாக, இந்த சட்டம் கோள்களுக்கு மட்டுமல்ல, வால்மீன்கள் அல்லது செயற்கைக்கோள்கள் போன்ற மற்ற சுற்றுப்பாதை பொருட்களுக்கும் பொருந்தும்.

3. கெப்லரின் இரண்டாவது விதி – பகுதிகளின் சட்டம்

பகுதிகளின் விதி என்றும் அழைக்கப்படும் கெப்லரின் இரண்டாவது விதி, "சூரியனுடன் ஒரு கிரகத்தை இணைக்கும் ஆரம் திசையன் சம கால இடைவெளியில் சம பகுதிகளை துடைக்கிறது" என்று கூறுகிறது. இந்தச் சட்டம் சூரியனைச் சுற்றி வரும் கிரகத்தின் வேகம் பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை நமக்கு வழங்குகிறது.

பகுதிகளின் சட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கு, ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியை கிரகம் துடைக்க தேவையான நேரத்தை நாம் முதலில் அறிந்து கொள்ள வேண்டும். இந்தத் தகவல் கிடைத்தவுடன், அந்த இடத்தில் கிரகத்தின் வேகத்தைக் கணக்கிடலாம். இதைச் செய்ய, பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தலாம்:

v = (2πr) / டி

• v: கிரகத்தின் வேகம்
• r: கிரகத்தின் மையத்திற்கும் சூரியனின் மையத்திற்கும் இடையே உள்ள தூரம்
• T: கொடுக்கப்பட்ட பகுதியை துடைப்பதற்கு கிரகத்திற்கு தேவையான கால அளவு

இந்த சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், சூரியனைச் சுற்றியுள்ள வெவ்வேறு புள்ளிகளில் கிரகத்தின் வேகத்தை நாம் தீர்மானிக்க முடியும், இது காலப்போக்கில் வேகம் எவ்வாறு மாறுபடுகிறது மற்றும் அதன் சுற்றுப்பாதை இயக்கத்தின் போது கிரகம் எவ்வாறு துரிதப்படுத்துகிறது அல்லது குறைகிறது.

4. கெப்லரின் மூன்றாவது விதி – காலங்களின் விதி

கெப்லரின் மூன்றாவது விதி, காலங்களின் விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதையின் காலகட்டத்தின் சதுரம் நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கும் என்று இந்த சட்டம் கூறுகிறது சூரியனிலிருந்து அதன் சராசரி தூரம்.

கெப்லரின் மூன்றாவது விதியைப் பயன்படுத்தி ஒரு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதைக் காலத்தைக் கணக்கிட, சூரியனிலிருந்து கிரகத்தின் சராசரி தூரத்தை நாம் அறிந்திருக்க வேண்டும், இந்தத் தகவலைப் பெற்றவுடன், பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தலாம்:

T² = கே * ஆர்³

T என்பது கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதைக் காலத்தைக் குறிக்கும் இடத்தில், R என்பது சூரியனிலிருந்து கிரகத்தின் சராசரி தூரம் மற்றும் k என்பது நாம் பயன்படுத்தும் அலகுகளின் அமைப்பைப் பொறுத்து மாறிலி. சிக்கலைத் தீர்க்க, சமன்பாட்டில் இருந்து மாறி T ஐ தனிமைப்படுத்தி தேவையான கணக்கீடுகளை செய்ய வேண்டும்.

5. கெப்லரின் முதல் விதி பற்றிய பயிற்சிகள் தீர்க்கப்பட்டன

கெப்லரின் முதல் விதி, அனைத்து கோள்களும் நீள்வட்டப் பாதையில் சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன, சூரியன் நீள்வட்டத்தின் ஒரு குவியத்தில் அமைந்துள்ளது. இந்த பிரிவில், நாம் பயிற்சிகளைத் தீர்க்கவும் இந்த சட்டத்துடன் தொடர்புடைய நடைமுறை அம்சங்கள் மற்றும் ஒவ்வொரு படிநிலையையும் விரிவாக விளக்குவோம்.

பயிற்சிகளைத் தீர்க்கத் தொடங்குவதற்கு முன், துருவ ஆயங்களில் ஒரு நீள்வட்டத்தின் சமன்பாடு என்பதை நினைவில் கொள்வது அவசியம்:

• r = p / (1 + e * cos(theta))

எங்கே r சூரியனிலிருந்து கிரகத்திற்கு உள்ள தூரம், p சூரியனிலிருந்து நீள்வட்டத்தின் மையத்திற்கு (அரை-சிறு அச்சு என்றும் அழைக்கப்படும்) குறைந்தபட்ச தூரமாகும். e நீள்வட்டத்தின் விசித்திரத்தன்மை மற்றும் theta துருவ கோணம் ஆகும். இந்த சமன்பாடு பயிற்சிகளை மிகவும் திறமையாக தீர்க்க உதவும்.

6. கெப்லரின் இரண்டாவது விதி பற்றிய பயிற்சிகள் தீர்க்கப்பட்டன

பகுதிகளின் விதி என்றும் அழைக்கப்படும் கெப்லரின் இரண்டாவது விதி, சூரியனுடன் ஒரு கோளுடன் இணையும் ஆரம் திசையன் சமமான நேரத்தில் சமமான பகுதிகளை துடைக்கிறது என்று கூறுகிறது. சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை விவரிப்பதில் இந்த சட்டம் அடிப்படையானது மற்றும் சூரிய மண்டலத்தின் இயக்கவியலை நன்கு புரிந்துகொள்ள அனுமதிக்கிறது. பிரச்சனைகளைத் தீர்க்க இந்த சட்டத்துடன் தொடர்புடையது, பல காரணிகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு ஒரு செயல்முறையைப் பின்பற்றுவது அவசியம் படிப்படியாக.

கெப்லரின் இரண்டாவது விதியின் சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கான முதல் படி, அறியப்பட்ட தரவை அடையாளம் காண்பது. கிரகத்தின் நிறை, சூரியனிலிருந்து தூரம், சுற்றுப்பாதை வேகம் போன்றவை இதில் அடங்கும். தேவையான அனைத்து தரவையும் பெற்றவுடன், அடுத்த படியானது கெப்லரின் இரண்டாவது விதியின் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துவதாகும்: A/t = மாறிலி, இங்கு A என்பது ஒரு நேரத்தில் t ஆரம் திசையன் மூலம் துடைக்கப்படும் பகுதி.

சில சந்தர்ப்பங்களில், சிக்கலைத் தீர்க்க சமன்பாட்டிலிருந்து சில அறியப்படாத மாறிகளைத் தீர்க்க வேண்டியிருக்கலாம். இதைச் செய்ய, இயற்கணிதம் மற்றும் சமன்பாடுகளைக் கையாளுதல் பற்றிய அறிவு இருப்பது முக்கியம். கூடுதலாக, அறிவியல் கால்குலேட்டர்கள் அல்லது கணக்கீடுகளை எளிதாக்கும் சிறப்பு மென்பொருள் போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்துவது பயனுள்ளதாக இருக்கும். இந்த வழிமுறைகளைப் பின்பற்றி, சிக்கலின் அனைத்து விவரங்களையும் கருத்தில் கொண்டு, கெப்லரின் இரண்டாவது விதியின் பயிற்சிகளைத் தீர்க்க முடியும். திறம்பட.

7. கெப்லரின் மூன்றாவது விதி பற்றிய பயிற்சிகள் தீர்க்கப்பட்டன

இந்த பிரிவில், காலங்களின் சட்டம் என்றும் அழைக்கப்படும் ஒரு தேர்வை நீங்கள் காணலாம். சுற்றுப்பாதை இயற்பியலில் இந்த முக்கியமான விதியைப் புரிந்துகொள்ளவும் பயன்படுத்தவும் இந்தப் பயிற்சிகள் உதவும்.

1. Ejercicio 1: ஒரு கிரகத்தின் காலத்தைக் கணக்கிடுதல்
ஒரு நட்சத்திரத்தை சுற்றி வரும் ஒரு கிரகத்தின் காலத்தை கணக்கிட வேண்டும் என்று வைத்துக்கொள்வோம். கெப்லரின் மூன்றாம் விதி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, T² = k·r³, T என்பது காலத்தைக் குறிக்கிறது, r என்பது சுற்றுப்பாதையின் சராசரி ஆரம், மற்றும் k என்பது மாறிலி, T இன் மதிப்பை நாம் தீர்க்கலாம். எல்லா மதிப்புகளும் பொருத்தமானதாக இருக்க வேண்டும். ஆரத்திற்கான மீட்டர்கள் மற்றும் காலத்திற்கான வினாடிகள் போன்ற அலகுகள்.

2. Ejercicio 2: ஒரு சுற்றுப்பாதையின் ஆரம் தீர்மானித்தல்
இந்த பயிற்சியில், எங்களுக்கு காலம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் ஒரு சுற்றுப்பாதையின் சராசரி ஆரம் தீர்மானிக்க விரும்புகிறோம். அதே சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, ஆனால் r இன் மதிப்பைத் தீர்ப்பதன் மூலம், நாம் தீர்வைப் பெறலாம். மதிப்புகள் நாம் முன்பு குறிப்பிட்ட அதே அலகுகளில் இருக்க வேண்டும் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். கணக்கீடுகளைச் செய்வதற்கு முன் தேவைப்பட்டால் அலகுகளை மாற்ற மறக்காதீர்கள்.

3. Ejercicio 3: உண்மையான தரவுகளுடன் சட்டத்தை சரிபார்க்கிறது
இந்த கடைசி பயிற்சியில், நமது சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள பல கிரகங்களின் காலங்கள் மற்றும் சராசரி ஆரங்களை ஆய்வு செய்ய நாங்கள் முன்மொழிகிறோம். இந்த தகவலை நீங்கள் பல ஆதாரங்களில் காணலாம். பின்னர், k இன் மதிப்பைக் கணக்கிட்டு, கெப்லரின் மூன்றாம் விதியைப் பின்பற்றி பெறப்பட்ட முடிவுகள் உண்மையான மதிப்புகளுக்கு அருகில் உள்ளதா எனச் சரிபார்க்கவும். தரவு சேகரிப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வு மூலம் சட்டத்தின் துல்லியம் மற்றும் செல்லுபடியாகும் தன்மையை உறுதிப்படுத்த இந்தப் பயிற்சி உங்களை அனுமதிக்கும். சரியான முடிவுகளைப் பெற தேவையான அனைத்து அலகுகளையும் சேர்க்க மறக்காதீர்கள்.

8. நவீன வானியலில் கெப்லரின் விதிகளின் பயன்பாடுகள்

17 ஆம் நூற்றாண்டில் வானியலாளர் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரால் உருவாக்கப்பட்ட கெப்லரின் விதிகள் நவீன வானவியலில் அடிப்படையாக உள்ளன. இந்த சட்டங்கள் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை விவரிக்க அனுமதிக்கின்றன, மேலும் சூரிய மண்டலத்தின் அமைப்பு மற்றும் இயக்கவியலைப் புரிந்துகொள்வதில் முக்கிய முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

நவீன வானியலில் இந்த விதிகளின் முக்கிய பயன்பாடுகளில் ஒன்று கோள்கள் மற்றும் பிற வானப் பொருட்களின் சுற்றுப்பாதையை தீர்மானிப்பதாகும். கெப்லரின் விதிகளுக்கு நன்றி, வானியலாளர்கள் கிரகங்களின் வடிவம், சாய்வு மற்றும் சுற்றுப்பாதை காலம் ஆகியவற்றை துல்லியமாக கணக்கிட முடியும். கிரக அமைப்புகளின் பரிணாம வளர்ச்சி மற்றும் வானியல் நிகழ்வுகளின் கணிப்புக்கு இது அவசியம்.

கெப்லரின் விதிகளின் மற்றொரு முக்கியமான பயன்பாடானது புறக்கோள்களைக் கண்டறிதல் ஆகும். டிரான்சிட் மற்றும் ரேடியல் வேக நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, வானியலாளர்கள் நமது சூரிய குடும்பத்திற்கு வெளியே உள்ள கிரகங்களை அடையாளம் காண முடியும். இந்த நுட்பங்கள் ஒரு நட்சத்திரத்தின் பிரகாசத்தின் மாறுபாடுகள் அல்லது சுற்றுப்பாதையில் ஒரு கிரகம் இருப்பதால் தூண்டப்பட்ட அதன் ரேடியல் வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. இந்த நுட்பங்களில் கெப்லரின் விதிகளைப் பயன்படுத்துவது, எக்ஸோப்ளானெட்டுகளின் சுற்றுப்பாதை பண்புகளை தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது மற்றும் நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் உள்ள கிரக அமைப்புகளின் பன்முகத்தன்மை மற்றும் விநியோகம் பற்றிய விலைமதிப்பற்ற தகவல்களை வழங்குகிறது.

9. கெப்லரின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி சுற்றுப்பாதைகளின் கணக்கீடு

நடைமுறையைச் செயல்படுத்த, பல படிகளைப் பின்பற்றி பொருத்தமான கருவிகளைப் பயன்படுத்துவது அவசியம். முதலாவதாக, கெப்லரின் மூன்று விதிகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்: முதல் விதியானது சூரியனை ஒரு நீள்வட்டப் பாதையில் சூரியனை மையமாகக் கொண்டு சூரியனைச் சுற்றி வருவதாகக் கூறுகிறது; இரண்டாவது விதி சூரியனை ஒரு கோளுடன் இணைக்கும் ஆரம் வெக்டார் சம நேரங்களில் சமமான பகுதிகளை துடைக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது; மற்றும் மூன்றாவது விதி ஒரு கிரகத்தின் சுழற்சி காலத்தின் வர்க்கமானது அதன் சுற்றுப்பாதையின் அரை முக்கிய அச்சின் நீளத்தின் கனசதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும் என்று கூறுகிறது.

கெப்லரின் விதிகள் தெளிவாகத் தெரிந்தவுடன், சுற்றுப்பாதைகளைக் கணக்கிட நாம் தொடரலாம். இதைச் செய்ய, சிறப்பு வானியல் மென்பொருளைப் பயன்படுத்துவது அல்லது குறிப்பிட்ட சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி கைமுறையாக கணக்கீடுகளைச் செய்வது போன்ற பல்வேறு முறைகள் மற்றும் கருவிகளைப் பயன்படுத்தலாம். ஸ்டெல்லேரியம், செலஸ்டியா மற்றும் ஸ்பேஸ் என்ஜின் ஆகியவை அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் மென்பொருள்களில் சில, வெவ்வேறு கிரகங்களின் சுற்றுப்பாதையை உருவகப்படுத்தவும் அவற்றின் அளவுருக்களைக் கணக்கிடவும் உங்களை அனுமதிக்கிறது.

கணக்கீடுகளை கைமுறையாகச் செய்யும் விஷயத்தில், அறிவியல் கால்குலேட்டர் போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும், தேவையான சூத்திரங்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளவும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாக இருக்கலாம் மற்றும் வானியல் மற்றும் மேம்பட்ட கணிதத்தில் அறிவு தேவை என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டியது அவசியம். எனவே, விரிவாக விளக்கும் புத்தகங்கள் அல்லது ஆன்லைன் டுடோரியல்கள் போன்ற பொருத்தமான குறிப்புப் பொருட்களை வைத்திருப்பது நல்லது. பின்பற்ற வேண்டிய படிகள் மற்றும் கற்றலை எளிதாக்குவதற்கு நடைமுறை உதாரணங்களை வழங்கவும்.

10. கெப்லரின் விதிகளுக்கும் உலகளாவிய ஈர்ப்பு விசைக்கும் இடையிலான உறவு

கெப்லரின் விதிகள் மற்றும் உலகளாவிய ஈர்ப்பு ஆகியவை நெருங்கிய தொடர்புடையவை மற்றும் விண்வெளியில் உடல்களின் இயக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் விவரிப்பதற்கும் உறுதியான அடிப்படையை வழங்குகின்றன. கெப்லரின் விதிகள் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை நிர்வகிக்கும் விதிகளை நிறுவுகின்றன, அதே நேரத்தில் உலகளாவிய ஈர்ப்பு விசையை சுற்றுப்பாதையில் வைத்திருக்கும் சக்தியை விளக்குகிறது.

சுற்றுப்பாதைகளின் விதி என்றும் அழைக்கப்படும் கெப்லரின் முதல் விதி, கோள்கள் சூரியனைச் சுற்றி நீள்வட்டப் பாதைகளைப் பின்பற்றுவதாகவும், சூரியன் நீள்வட்டத்தின் குவியங்களில் ஒன்றில் அமைந்துள்ளது என்றும் கூறுகிறது. கோள்கள் எப்படி சரியான வட்டங்களில் நகரவில்லை, ஆனால் நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் எப்படி நகரும் என்பதை இந்த சட்டம் காட்டுகிறது. உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி, கோள்கள் ஏன் இந்தப் பாதைகளைப் பின்பற்றுகின்றன என்பதற்கான விளக்கத்தை வழங்குகிறது, ஏனெனில் அது கூறுகிறது அனைத்து பொருட்களும் பிரபஞ்சத்தில் அவை பொருள்களின் வெகுஜனத்திற்கு விகிதாசார விகிதாசார விகிதத்திலும் அவற்றின் தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்திலும் ஒருவருக்கொருவர் ஈர்க்கின்றன.

கெப்லரின் இரண்டாவது விதி, பகுதிகளின் விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, கிரகங்கள் அவற்றின் வேகத்தை எவ்வாறு மாற்றுகின்றன என்பதை விவரிக்கிறது அந்த நகர்வு அதன் சுற்றுப்பாதையில். இந்த சட்டம் ஒரு கிரகம் சம காலத்தில் சமமான பகுதிகளை துடைக்கும் என்று கூறுகிறது. அதாவது, ஒரு கிரகம் சூரியனுக்கு அருகில் இருக்கும்போது, ​​அது வேகமாகவும், மேலும் தொலைவில் இருக்கும்போது மெதுவாகவும் நகரும். இது யுனிவர்சல் ஈர்ப்பு விசையுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது, ஏனெனில் ஒரு கிரகம் சூரியனுக்கு அருகில் இருக்கும்போது ஈர்ப்பு விசை வலுவாக இருக்கும், இது அதன் வேகத்தை துரிதப்படுத்துகிறது.

11. கோள்களின் இயக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வதில் கெப்லரின் விதிகளின் முக்கியத்துவம்

கெப்லரின் விதிகள் கோள்களின் இயக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வதில் அடிப்படையானவை மற்றும் பல நூற்றாண்டுகளாக வானவியலில் முக்கியப் பகுதியாக இருந்து வருகின்றன. இந்த சட்டங்கள் 17 ஆம் நூற்றாண்டில் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரால் உருவாக்கப்பட்டன மற்றும் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கம் பற்றிய துல்லியமான விளக்கத்தை வழங்குகின்றன.

சுற்றுப்பாதைகளின் விதி என்று அழைக்கப்படும் கெப்லரின் முதல் விதி, கோள்கள் சூரியனை நீள்வட்டத்தில் ஒரு குவிமையத்தில் சுற்றி வருகின்றன என்று கூறுகிறது. ஒரு கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை ஒரு சரியான வட்டம் அல்ல, மாறாக ஒரு ஓவல் வடிவம் என்பதை இது குறிக்கிறது. வருடத்தின் வெவ்வேறு நேரங்களில் கோள்கள் ஏன் சூரியனுக்கு அருகில் அல்லது தொலைவில் உள்ளன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள இந்த சட்டம் உதவுகிறது.

பகுதிகளின் விதி என்று அழைக்கப்படும் கெப்லரின் இரண்டாவது விதி, ஒரு கோள் நகரும் வேகம் அதன் சுற்றுப்பாதை முழுவதும் மாறுபடும் என்று கூறுகிறது. ஒரு கிரகம் சூரியனுக்கு அருகில் இருக்கும்போது, ​​அதன் வேகம் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் தொலைவில் இருக்கும்போது அதன் வேகம் குறைகிறது. அதாவது கோள்கள் அவற்றின் சுற்றுப்பாதையில் நிலையான வேகத்தில் நகராது. ஒரு சுற்றுப்பாதையில் கிரகங்கள் எவ்வாறு நகர்கின்றன மற்றும் அவற்றின் வேகம் வெவ்வேறு நிலைகளில் எவ்வாறு மாறுபடுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு இந்த சட்டம் அவசியம்.

12. கெப்லரின் விதிகளைப் புரிந்து கொள்வதற்கான நடைமுறைப் பயிற்சிகள்

13. அறிவியலின் வளர்ச்சியில் கெப்லரின் விதிகளின் தாக்கம்

17 ஆம் நூற்றாண்டில் ஜோஹன்னஸ் கெப்லரால் உருவாக்கப்பட்ட கெப்லரின் விதிகள் அறிவியலின் வளர்ச்சியில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளன. இந்த விதிகள் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை விவரிக்கின்றன மற்றும் இயற்பியல் மற்றும் வானியல் ஆகியவற்றைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் படிப்பதற்கும் ஒரு அடிப்படை அடிப்படையை வழங்குகின்றன. இந்தச் சட்டங்களின் செல்வாக்கு பல்வேறு அறிவியல் துறைகளிலும் பரவி, பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய நமது அறிவில் முக்கியமான முன்னேற்றங்களை அனுமதித்துள்ளது.

கெப்லரின் விதிகளின் முதல் தாக்கங்களில் ஒன்று பிரபஞ்சத்தின் புவி மையக் கருத்தை மறுபரிசீலனை செய்வதாகும். கெப்லர் சூரியனைச் சுற்றி நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையில் கோள்கள் நகர்வதை நிரூபித்தார், பூமி சூரிய குடும்பத்தின் மையம் என்ற கருத்தை சவால் செய்தது. இந்த வெளிப்பாடு ஐசக் நியூட்டன் மற்றும் கலிலியோ கலிலி ஆகியோரால் சூரிய மையக் கோட்பாட்டின் பிற்கால உருவாக்கத்திற்கான அடித்தளத்தை அமைத்தது.

மேலும், கெப்லரின் விதிகள் புவியீர்ப்பு நிகழ்வுகள் பற்றிய ஆய்வு மற்றும் புரிதலுக்கு அடிப்படையாக உள்ளன. கெப்லரின் இரண்டாவது விதி, சூரியனுக்கு அருகில் இருக்கும் போது கிரகங்கள் வேகமாக நகரும் என்று கூறுகிறது, இது வான உடல்களின் இயக்கவியலில் ஈர்ப்பு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த யோசனை பரவலாக ஆராயப்பட்டு, நியூட்டன் உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதியை உருவாக்க வழிவகுத்தது, இது கிரகங்களின் இயக்கத்தை விளக்கியது மற்றும் கிளாசிக்கல் இயற்பியலின் அடித்தளத்தை அமைத்தது.

14. கெப்லரின் விதிகள் மற்றும் வானவியலில் அவற்றின் பொருத்தம் பற்றிய முடிவுகள்

சுருக்கமாக, 17 ஆம் நூற்றாண்டில் உருவாக்கப்பட்ட கெப்லரின் சட்டங்கள், வானியல் பற்றிய ஆய்வு மற்றும் புரிதலில் அடிப்படையானவை. ஜோஹன்னஸ் கெப்லரின் அவதானிப்புகளின் அடிப்படையில், சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை விவரிக்கவும், கணிக்கவும் இந்த விதிகள் அனுமதிக்கின்றன, முதல் விதியானது, சூரியனை மையமாகக் கொண்டு நீள்வட்ட சுற்றுப்பாதையை விவரிக்கிறது. இரண்டாவது விதி, சூரியனுடன் ஒரு கோளுடன் இணையும் ஆரம் திசையன் சமமான நேரங்களில் சமமான பகுதிகளை துடைக்கிறது என்று கூறுகிறது. இறுதியாக, மூன்றாவது விதியானது, ஒரு கிரகத்தின் சுழற்சி காலத்தின் சதுரம் சூரியனுக்கான சராசரி தூரத்தின் கனசதுரத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் என்று கூறுகிறது.

வானவியலில் கெப்லரின் விதிகளின் பொருத்தம் மறுக்க முடியாதது. இந்த விதிகளுக்கு நன்றி, வானியலாளர்கள் எந்த நேரத்திலும் கிரகங்களின் நிலையை துல்லியமாக கணிக்க முடியும், அதே போல் அவர்கள் தங்கள் சுற்றுப்பாதையை முடிக்க எடுக்கும் நேரத்தையும். இது வானியற்பியல் முன்னேற்றம் மற்றும் கிரகணங்கள், அலைகள் அல்லது ஆண்டின் பருவங்கள் போன்ற நிகழ்வுகளை ஆய்வு செய்ய அனுமதித்துள்ளது. மேலும், நவீன இயற்பியலின் அடித்தளத்தை அமைத்த நியூட்டனின் இயக்க விதிகள் போன்ற பிற வானியல் கோட்பாடுகளின் வளர்ச்சிக்கான தொடக்கப் புள்ளியாகவும் கெப்லரின் விதிகள் இருந்துள்ளன.

முடிவில், வானியல் துறையில் கெப்லரின் விதிகள் அடிப்படையானவை. சூரியனைச் சுற்றியுள்ள கிரகங்களின் இயக்கத்தை துல்லியமாக விவரிக்கவும் கணிக்கவும் அவை நம்மை அனுமதிக்கின்றன, இந்த விதிகள் பல ஆண்டுகளாக சரிபார்க்கப்பட்டு ஆதரிக்கப்படுகின்றன, இது வானியல் நிகழ்வுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் இந்த துறையில் புதிய கோட்பாடுகளை உருவாக்குவதற்கும் கோட்பாட்டு அடிப்படையை வழங்குகிறது. . சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி, ஜோஹன்னஸ் கெப்லரின் பாரம்பரியம் நவீன வானியல் துறையில் அவரது புரட்சிகர சட்டங்களுக்கு நன்றி செலுத்துகிறது.

சுருக்கமாக, கெப்லரின் விதிகள் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள வான உடல்களின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையாகும். இந்த சட்டங்கள் கிரகங்களின் இயக்கங்களை நிர்வகிக்கும் விதிகளை நிறுவுகின்றன, கிரகங்கள் எவ்வாறு சூரியனைச் சுற்றி வருகின்றன என்பதற்கான துல்லியமான கணிதக் காட்சியை வழங்குகிறது.

சுற்றுப்பாதைகளின் விதி என அழைக்கப்படும் கெப்லரின் முதல் விதி, கோள்கள் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள நீள்வட்டப் பாதைகளை விவரிக்கின்றன என்பதை நிறுவுகிறது, அங்கு பிந்தையது நீள்வட்டத்தின் மையங்களில் ஒன்றில் அமைந்துள்ளது. புவிமைய மாதிரி தவறானது என்பதை நிரூபிக்கும் வகையில், கிரகப் பாதைகள் பற்றிய ஆய்வுக்கு இந்த சட்டம் உறுதியான அடிப்படையை வழங்குகிறது.

கெப்லரின் இரண்டாவது விதி, பகுதிகளின் விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, ஒரு கிரகத்தை சூரியனுடன் இணைக்கும் ஆரம் சமமான பகுதிகளில் சமமான பகுதிகளை துடைக்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. கிரகங்கள் அவற்றின் பெரிஹேலியனில் (சூரியனுக்கு மிக நெருக்கமான புள்ளி) அபிலியன் (சூரியனிலிருந்து வெகு தொலைவில்) விட வேகமாக நகரும் என்பதை இது குறிக்கிறது.

இறுதியாக, கெப்லரின் மூன்றாவது விதி, காலங்களின் விதி என்று அழைக்கப்படுகிறது, கிரகங்களின் சுழற்சி காலங்களின் சதுரங்கள் சூரியனிலிருந்து அவற்றின் சராசரி தூரத்தின் கனசதுரங்களுக்கு விகிதாசாரமாகும் என்று கூறுகிறது. இந்தச் சட்டம் வெவ்வேறு கிரகங்களுக்கிடையில் துல்லியமான ஒப்பீடுகளைச் செய்ய அனுமதிக்கிறது, அவை சூரியனைச் சுற்றி வர எடுக்கும் நேரத்திற்கும் அதிலிருந்து அவை இருக்கும் தூரத்திற்கும் இடையே ஒரு துல்லியமான கணித உறவை நிரூபிக்கிறது.

ஒன்றாக, இந்த சட்டங்கள் வானவியல் இயக்கவியல் ஆய்வுக்கு உறுதியான அடித்தளத்தை வழங்குகின்றன மற்றும் வானியல் முன்னேற்றத்தில் கருவியாக உள்ளன. இந்தச் சட்டங்களைப் புரிந்துகொள்வதும், சரியாகப் பயன்படுத்துவதும் கிரகங்களின் இயக்கங்களைத் துல்லியமாகக் கணித்து மற்ற வானியல் நிகழ்வுகளின் ஆய்வுக்கு பங்களிப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது.

இந்த கட்டுரையில், கெப்லரின் சட்டங்களின் சுருக்கமான சுருக்கத்தை நாங்கள் வழங்கியுள்ளோம் மற்றும் கோட்பாட்டு கருத்துகளை உறுதிப்படுத்துவதற்கான பயிற்சிகளை வழங்கியுள்ளோம். இந்தச் சட்டங்கள் முதலில் அதிகமாகத் தோன்றினாலும், இங்கு கொடுக்கப்பட்டுள்ள பயிற்சிகளைப் பயிற்சி செய்து புரிந்துகொள்வது, வானியலில் ஆர்வமுள்ள எந்தவொரு மாணவருக்கும் பாடத்தில் தேர்ச்சி பெற உதவும்.

முடிவில், கெப்லரின் விதிகள் வான உடல்களின் நடத்தை பற்றிய துல்லியமான பார்வையை நமக்கு வழங்குகின்றன மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை ஆராய்வதற்கு அனுமதிக்கின்றன. வானியல் மற்றும் வான இயற்பியலில் ஆர்வமுள்ள எவருக்கும் இந்த விதிகளின் ஆய்வு மற்றும் புரிதல் அவசியம்.