[물리학] 케플러의 법칙에 대하여 알아보자.

케플러의 법칙이란?

케플러는 자신의 스승인 브라헤가 평생 동안 행성을 관측해서 얻은 자료를 정리하여 3가지의 법칙으로 정리했다. 케플러가 스승의 노력을 날로 먹었다는 생각도 들 수 있지만, 케플러는 세계사에서 손에 꼽는 과학자 중 한 명이다. 이번 글에서는 케플러가 정리한 3가지의 법칙에 대하여 알아보도록 하자.

 

 

 

1. 제 1법칙 : 타원궤도의 법칙

모든 행성은 태양을 하나의 초점으로 하는 타원 궤도 운동을 한다. 그림으로 표현하면 아래와 같다.

 

 

 

 

2. 제 2법칙 : 면적 속도 일정의 법칙

태양과 행성을 연결하는 선이 같은 시간에 그리는 면적은 항상 일정하다. 태양과 멀리 떨어진 행성은 느리게 움직이지만 그리는 면적은 움직임에 비해 크고, 태양과 가까운 행성은 빠르게 움직이지만 그리는 면적은 움직임에 비해 작다. 아래의 그림으로 이 법칙을 이해할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 제 3법칙 : 조화의 법칙

각 행성의 주기 T의 제곱은 그 궤도의 장반경 r의 세제곱에 비례한다는 것이다.

 

 

식으로 간단하게 표현하면 아래와 같다.

 

 

 

 

물리학에 관심이 많은 사람이라면 상식적으로 이정도 내용은 알아두는 것도 나쁘지 않을 것 같다.