Leis de Kepler

Até o século XVI acreditava-se que a Terra era o centro do universo, teoria criada por Cláudio Ptolomeu no século II. Essa teoria chama-se  Geocentrismo. Porém, muitos cientistas contestaram o modelo e no século XVI finalmente Nicolau Copérnico deu início ao desenvolvimento e sustentação científica para a teoria chamada Heliocentrismo, na qual o Sol ocupa o centro do sistema planetário. Vale lembrar que nesse período (séculos XVI e XVII) a Igreja Católica controlava a produção cultural e científica e defendia a teoria do Geocentrismo e de que as órbitas dos planetas eram circulares. O astrônomo alemão Johannes Kepler demonstrou que a trajetória de um planeta ao redor do sol não era circular, e sim elíptica. Kepler formulou três leis que ficaram conhecidas como Leis de Kepler.

Primeira Lei de Kepler: Lei das Órbitas

• Cada planeta gira em torno do Sol em uma órbita elíptica, com o Sol ocupando um dos focos da elipse.

Pelo fato das órbitas serem elípticas, há momentos em que os planetas ficam mais afastados do Sol (afélio), e momentos em que os planetas ficam mais próximos do Sol (periélio).

Quando a Terra está no periélio é verão para o hemisfério sul e inverno para o hemisfério norte (21 de junho), quando ela está no afélio é verão para o hemisfério norte e inverno para o hemisfério sul (21 de dezembro)

Segunda Lei de Kepler: Lei das Áreas

• O raio vetor de um planeta descreve áreas iguais em tempos iguais.

O raio vetor de um planeta é o vetor que tem origem no Sol e extremidade no centro do planeta. A velocidade de translação do planeta é mais lenta no afélio e mais rápida no periélio, por isso que o inverno no Hemisfério Sul é mais longo (21/06 a 23/09).

Terceira Lei de Kepler: Lei dos Tempos

• O quadrado dos períodos dos planetas é proporcional ao cubo de suas distâncias médias do Sol.

Ou seja, quanto mais distante um planeta estiver do Sol, maior será sua órbita e consequentemente maior será o tempo de sua translação.

As leis de Kepler não se aplicam somente aos planetas orbitando o Sol, mas a todos os casos em que um corpo celestial orbita um outro sob a influência da gravitação - luas orbitando planetas, satélites artificiais orbitando a Terra ou outros corpos do sistema solar, e mesmo estrelas orbitando outras estrelas.

Veja neste link uma simulação das Leis de Kepler sobre o movimento dos planetas.