Astronomie, principes fondamentaux.

Les trois lois de KEPLER

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Johannes Kepler (1571-1630)

ces trois lois fondamentales sont applicables à tout astre satellite d'un autre. Kepler a énoncé les deux premières en 1609, la troisième en 1619. Il doit cette découverte essentiellement aux résultats de ses études précises de la planète Mars

 

1. Les planètes ont une orbite elliptique avec le soleil comme un des deux foyers

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conséquences : les orbites ne sont pas circulaires et le soleil n'est pas au centre du système. On peut considérer un cercle comme une ellipse aux deux foyers confondus (le centre du cercle), Certains astres (comme Vénus) sont presque dans ce cas.

 

2. Les aires "balayées" par le segment reliant l'astre central au satellite pendant des durées égales sont égales

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Il faut donc le même temps pour aller de A à B et de C à D. La conséquence principale de cette deuxième loi est donc que la vitesse orbitale n'est pas constante.

 

3. La période ("année") au carré est proportionnelle au cube de la distance moyenne au Soleil
(loi harmonique)


conséquence : plus elles sont éloignées du soleil plus l'année (période de révolution) est longue

la loi se vérifie bien comme le montre le tableau suivant (si l'on prend l'année comme unité de temps et l'Unité Astronomique comme mesure de distance la formule de proportionnalité se simplifie en   T2 = R3 )

Planète P d T2 R3
Mercure 0.24 0.39 0.06 0.06
Vénus 0.62 0.72 0.39 0.37
Terre 1.00 1.00 1.00 1.00
Mars 1.88 1.52 3.53 3.51
Jupiter 11.9 5.20 142 141
Saturne 29.5 9.54 870 868

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