ケプラーの第三法則とは?
けぷらーのだいさんほうそく
「法則」の用語まとめを見るケプラーの第三法則とは、惑星の公転周期の二乗が軌道の長半径の三乗に比例するという天体力学の法則です。
ケプラーの第三法則(Kepler's Third Law)とは、17世紀の天文学者ヨハネス・ケプラーが発見した惑星運動に関する三つの法則(ケプラーの法則)のうちの三番目の法則で、「調和の法則」とも呼ばれます。
内容は「惑星の公転周期(T)の二乗は、楕円軌道の長半径(a)の三乗に比例する」というもので、数式で表すと T² ∝ a³(比例定数は中心天体の質量によって決まる)となります。つまり、太陽から遠い惑星ほど公転周期が長くなる関係が成り立ちます。
ケプラーは第一法則(惑星は太陽を焦点とする楕円軌道を描く)・第二法則(面積速度一定の法則)と合わせて、ティコ・ブラーエの精密な観測データを長年にわたって分析することでこれらの法則を導きました。第三法則は1619年に発表されています。
後にアイザック・ニュートンは万有引力の法則によってケプラーの法則を数学的に証明しました。第三法則は惑星だけでなく、衛星・彗星・連星系・人工衛星の軌道計算にも広く応用されます。例えば、月や人工衛星の軌道高度と周期の関係を求める際にも同じ原理が成り立ちます。
使い方・例文
地球の公転周期(1年)と火星の公転周期(約1.88年)を比べると、第三法則から火星の軌道長半径が地球より大きいと計算できます。高校物理や天文学の授業で惑星間の距離と周期の関係を説明するときに必ず登場する法則です。
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