الفيزياء | الدرس7: قانون كبلر الثاني - YouTube
قانون كبلر الاول: تدور الكواكب حول الشمس بحركة ليست دائرية ولكن في قطع ناقص تحتل الشمس إحدى بؤرتيه. والقطع الناقص هو الشكل الذي نحصل عليه إذا قطعنا جسماً اسطوانياً بمنشار مائل. قانون كبلر الثاني: 2. تختلف سرعة الكوكب في دورانه حول الشمس تبعاً لبعده عنها، فإذا كان قريباً، فإنه يدور بسرعة أكبر، وكلما زاد بعده كلما قلت سرعته في الدوران، حيث تتساوى مساحة المثلثين المشكلين فيما بين الشمس وقوس المسافات المغطاة من كوكبين في نفس الوقت. قانون كبلر الثالث: 3. مربع الفترة المدارية لكوكب يتناسب مع مكعب نصف المحور الرئيسي لمداره. الاحتكاك للسيارة نحو اليسار هو عكس اتجاه حركتها نحو اليمين. الاحتكاك هي القوة المقاومة التي تحدث عند تحرك سطحين متلاصقين باتجاهين متعاكسين عندما يكون بينهما قوة ضاغطة تعمل على تلاحمهما معا (وزن أحد الجسمين مثلا). وتنتج كمية من الحرارة. معامل الاحتكاك: معامل الاحتكاك هو كمية عددية تستخدم للتعبير عن النسبة بين قوة الاحتكاك بين جسمين والقوة الضاغطة بينهما، وليس له وحدة قياس. ويعتمد على مادتي الجسمين. مثلا الجليد على المعدن لهما معامل احتكاك قليل (أي إنهما ينزلقان على بعض بسهولة).
قانون كبلر الثاني هو القانون الذي اعتمد على تأكيد النظرية التي تنص على أن سرعةَ كواكبِ المجموعةِ الشمسية تزداد كلما كانت قريبةً من الشمس، والعكس صحيح، واعتمد كبلر في صياغته لهذا القانون على دراسةِ أقطار المدارات حول الكواكب، وعندما تأكد أنها إهليجية المركز؛ أي أنّها تحتوي على نقاطٍ تلتقي فيها محاور الكواكب، عندها تمكن من اعتماد قانونه الثاني، والذي يشير إلى أن الخطوط التي تربط ما بين الشمس والكواكب هي ذات مساحاتٍ متساوية فلكيّاً. مثال على قانون كبلر الثاني: إذا كان أحد الكواكب (س) يحتاج للانتقال من النقطة (أ) إلى النقطة (ب) يوماً كاملاً؛ فيستنتج من ذلك أن سرعة الانتقال تعتمدُ على الطاقة الشمسية المؤثرة على الكوكب، والتي ترتبط بخطوطٍ عكسيةٍ من تلك النقاط أي تؤثر الطاقة من النقطة (ب) إلى النقطة (أ). أما التفسيرُ الرياضي لقانون كبلر، فيوضح الحقيقة التي تقول أنّ القوة الواقعة على عمود نصف قطر الدائرة تساوي صفراً. القانون الرياضي لقانون كبلر الثاني: d/dt (1/2 r2 0) = 0 تفسير القانون الرياضي: المشتقة الأولى تقسيم مشتقة الفترة الزمنية لحركة الكوكب، ضرب السرعة المساحية (1/2 r2 0) تساوي صفراً. إنجازات كبلر في الرياضيات: يعتبر كبلر من العلماء الذي اهتموا بدراسةِ الحسابات اللوغاريتميّة؛ إذ عمل على وضع مجموعةٍ مِن الطُرق البسيطة، والسهلة التي تساعد في حل المسائل، والمعادلات اللوغاريتمية التي تحتاج إلى وقتٍ طويلٍ، فقام بتصميمِ مجموعةٍ مِن الجداول الرياضيّة التي تحتوي على نتائج تُساهم في حلِ المسائل اللوغاريتمية.
وقد وضع كبلر قوانين اساسية ثلاثة لحركة الكواكب: 1 – تدور الكواكب حول الشمس في منحنياتقطع – ناقصية – تكون الشمس في احدى بؤرها. 2 – ان المستقيم (متجة نصف القطر) الواصل بين الكوكب والشمس يولد بحركته مسافات فضائية متساوية. لذلك يتحرك الكوكب عند اقرابة من الشمس بسرعه اكبر من سرعته عند ابتعاده عنها. 3 – ان مربع الزمن الضروري لكي يمكل الكوكب دورته حول الشمس يعتمد على مكعب المسافه بين الكوكب والشمس. وبمعفة الدورات المدراية للكواكب تمكن كبلر من ايجاد النسبه بين ابعاد الكواكب عن الشمس. وباعتبار المسافه بين الارض والشمس وحدة فلكية فان كوكبا دورته 8 سنوات يبعد عن الشمس 4 وحدات فلكية وهذا شراحاً مختصرا لقونين كبلر في الفلك … وهي توازي – – قوانين نيوتن في الفيزياء.. حيث ان كليهما له ثلاث قوانين.. وهي لها نفس التسميات: القانون الأول ، القانون الثاني ، القانون الثالث.. وأيضا لها نفس الأهمية في العلم الذي يحتويها.. وجميعها قوانين رائع فهيا بنا نتعرف على قوانين كبلر الثلاثة في الفلك قانون كبلر الأول Kepler, s first law يتعلق قانون كبلر الأول بأشكال مدارات الكواكب ، وينص على أن " كل كوكب من كواكب النظام الشمسي يتحرك حول الشمس في مدار إهليلجي بحيث تقع الشمس في إحدى بؤرتيه ".
[١١] تسارع الكواكب وقانون كبلر الثاني أثبتت قوانين كبلر جاهزيتها للتطبيقات العلمية المختلفة خاصةً عندما صاغ نيوتن قانون الجاذبية بين الأرض والقمر، وبين الشمس والكواكب باستخدام قانون كبلر الثاني. [١] أدرك نيوتن أنّ جميع الحركات سواء كانت مدار القمر حول الأرض أو سقوط التفاحة من الشجرة تتبع نفس المبادئ الأساسية، وقد أوجز قوانينه في عمل من 3 كتب أُطلق عليه اسم الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية، ونشره عام 1687 م، وفيه شرح مفصّل لقوانين نيوتن الثلاثة. [١٢] قدّم نيوتن أيضاً قانونه للجاذبية العامة الذي يتلخص بأنّ كل مادة تُمارس قوة تسحب كل المواد الأخرى نحو مركزها وتعتمد على كتلة الجسم طردياً وعلى المسافة عكسياً، أي أن الأجسام ذات الكتلة الأكبر تكون جاذبيتها أكبر والأجسام البعيدة تكون أقل تأثراً بالجاذبية. [١٣] المراجع ^ أ ب ت ث "science/Keplers-laws-of-planetary-motion", Britannica, Retrieved 1/10/2021. Edited. ↑ "/Kepler's First Law/Orbits and Kepler's Laws",, 26/6/2008, Retrieved 10/1/2021. Edited. ^ أ ب "keplers-laws-of-planetary-motion", openstax, Retrieved 10/1/2021. Edited. ↑ "Gravity/kepler1",, Retrieved 1/10/2021.
هو أول من وضع قوانين تصف حركة الكواكب بعد اعتماد فكرة الدوران حول الشمس مركزا لمجموعة الكواكب من قبل كوبرنيك وغاليلي [ بحاجة لمصدر]. ولادته ونشأته [ عدل] ولد يوهانس كيبلر في مدينة فايل بمقاطعة فورتمبيرغ جنوب ألمانيا ، في يوم 27 ديسمبر 1571م ، لأب فقير كان يملك حانة ، وكان التطور الطبيعي للأحداث أن يكون كيبلر ساقيا في حانة أبيه، ولكنه لم يكن مؤهلا لهذا العمل، مما حدا بوالديه لأن يرسلاه للدراسة كي يصبح قسيسا بروتستانيا، وكان هذا أفضل أختيار سهل له دراسة علم الفلك ، حيث ذهب كيبلر إلى جامعة توبنجن اللاهوتية الشهيرة، وقام بدراسة علم اللاهوت. في ذلك الحين حدثت حادثة حددت مستقبله، إذ إنه قابل أستاذا شرح له النظام الكوبرنيكي للعالم كوبرنيكوس ، وهو عالم بولندي، قام عام 1534م بنشر نظريته المشهورة حول النظام الشمسي ، دحض فيها نظرية كلوديوس بطليموس (154 بعد الميلاد)، التي كانت قد وضعت الأرض كوكبا غير متحرك في وسط الكون، تدور حوله الشمس والكواكب الأخرى. ولكن كوبرنيكوس أكد بطريقة علمية أن الشمس وليست الأرض هي مركز النظام الشمسي ، وأن الأرض كوكب مثل باقي الكواكب التي تدور كلها حول الشمس. وأدرك يوهانس كيبلر صحة هذه النظرية، وأصبح من المؤمنين بها، وما لبث أن أصبح أسمه مشهورا، وقد بلغت شهرته شأنا جعل العالم الفلكي تايكو براهي يدعوه في عام 1599م، إلى الحضور إلى براغ لكي يعمل مساعدا له، في بلاط الإمبراطور رودولف الثاني (1552- 1612م).
وصفت هذه القوانين الثلاثة المتكاملة حركة الكواكب حول الشمس وفق المنظور الجديد القائل بمركزية الشمس بشكل أصبحت فيه الحسابات تطابق الأرصاد الفلكية إلى درجة كبيرة، بذات الوقت الذي فسرت فيه الحركات التراجعية للكواكب دون الحاجة لوجود أفلاك التدوير. إنجازات أخرى [ عدل] بين عامي 1618م و 1621م، ألّف كيبلر كتابا عن "ملخص عن علم الفلك الكوبرنيكي " ("Abriss der kopernikanischen Astronomie"), ويعتبر هذا الكتاب أول كتاب تعليمي لتدريس موقع الشمس المركزي في المجوعة الشمسية. كما كان لتنبؤ كيبلر بمرور كوكب الزهرة عبر صفحة الشمس في عام 1631م ، فكان له أثرا كبيرا على مجتمع الباحثين آنذاك ويعتبر هذا التنبؤ من الصفحات البارزة في التاريخ الإنساني. فقد كان لهذا الحدث صدى كبيرا إذ احتسب وقوعه بدقة ولأول مرة في التاريخ، واستخدم كيبلر لتحديد هذا الحدث التاريخي قوانينه الفلكية التي اكتشفها. إنجازاته في الرياضيات البحتة [ عدل] كان حساب اللوغاريتمات قد بدأ عام 1484م ، من طرف العالم الفرنسي نيكولاس شوكيت ، وقام ميكائيل شتيفل بتعديلها (1486 - 1567) في كتابه Arithmetica integra الذي نشر عام 1544م ، في نورنبرغ. ولكن بدأ الحساب العملي في الواقع بعد إدخال نظام الكسور العشرية حوالي عام 1600م.