Kepler Üçüncü Yasası Hesaplama

Bir yörüngenin boyutundan ne kadar sürdüğünü bulun.

Nasıl hesaplanır?

Kepler'in üçüncü yasası, bir yörüngenin büyüklüğünü periyoduyla ilişkilendirir. Astronomik birim, Güneş kütlesi ve yıl cinsinden yasa T² = a³ ÷ M biçimindedir; yani T = √(a³ ÷ M). a, yörüngenin yarı büyük eksenidir (astronomik birim, AU; Dünya-Güneş uzaklığı), M merkezdeki cismin kütlesidir (Güneş kütlesi cinsinden; boş ya da pozitif değilse 1) ve T yıl cinsinden periyottur. Periyot ayrıca gün olarak da gösterilir (yıl × 365,25). Yarı büyük eksen sıfırdan büyük olmalıdır. Formül, yörüngedeki cismin merkezdekinden çok hafif olduğunu varsayar; Güneş çevresindeki gezegenler için doğrudur, benzer iki yıldız için yaklaşıktır.

Örnek hesaplama

Mars, Güneş'in çevresinde ortalama 1,524 AU uzaklıkta döner ve merkez kütle 1 Güneş kütlesidir. Uzaklığın küpü: 1,524³ = 3,540. Kütleye bölün: 3,540 ÷ 1 = 3,540. Karekök: √3,540 = 1,88 yr. Gün olarak: 1,88 × 365,25 = 687,18 days. Merkez kütle iki katına çıksaydı periyot √2 kat kısalıp yaklaşık 1,33 yıla düşerdi.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Uzaklığı kilometre ya da milyon kilometre olarak girmek. Eksen astronomik birim cinsinden olmalıdır.
  • Kütleyi Güneş kütlesi yerine kilogram ya da Dünya kütlesi olarak girmek.
  • Yarı büyük eksen yerine bir andaki Güneş uzaklığını kullanmak; eliptik yörüngede yarı büyük eksen en yakın ve en uzak uzaklıkların ortalamasıdır.
  • Küpü unutmak: uzaklığı iki katına çıkarmak periyodu 2 değil yaklaşık 2,83 katına çıkarır.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, Kepler'in üçüncü yasasıyla bir yörüngenin boyutundan periyodunu bulur: T² = 4π²a³/(GM). Burada a yörüngenin yarı-büyük ekseni, M merkez cismin kütlesi ve G kütleçekim sabitidir. Güneş sistemi cisimleri için basitleştirilmiş biçimde, Güneş etrafında dönen bir cisim için T² (yıl cinsinden) a³'e (AU cinsinden) eşittir.

Astronomlar bunu gezegenlerin, ayların, ötegezegenlerin ve yapay uyduların yörünge periyotlarını yörünge uzaklıklarından belirlemek için kullanır; tersine çevrildiğinde ise bir cismin periyodu ve mesafesinden merkez cismin kütlesini çıkarmak için kullanılır — astronomlar yıldızları ve gezegenleri terazi üzerine koyamadıkları için onları böyle "tartır". Yarı-büyük ekseni ve merkez kütleyi girerek yörünge periyodunu alın.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar