Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Αστρονομία - Μάθημα 04

60,933 views

Published on

Ηλιακό σύστημα, Νόμοι Kepler

Published in: Education
  • Be the first to comment

Αστρονομία - Μάθημα 04

  1. 1. ΜΑΘΗΜΑ 4οΤΟ ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΝΟΜΟΙ KEPLER
  2. 2. 0. Κωνικές Τομές• Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να «κόψουμε» ένα κώνο.• Οι γραμμές που προκύπτουν από τις διάφορες τομές ονομάζονται κωνικές τομές.
  3. 3. 0. Κωνικές Τομές• Α. Κύκλος
  4. 4. 0. Κωνικές Τομές• Β. Έλλειψη
  5. 5. 0. Κωνικές Τομές• Γ. Παραβολή
  6. 6. 0. Κωνικές Τομές• Δ. Υπερβολή
  7. 7. 1. Αρχαία Χρόνια• Οι αρχαίοι αστρονόμοι ξεχώριζαν τον Ήλιο, τη Σελήνη, τον Άρη, την Αφροδίτη, τον Ερμή, τον Δία και τον Κρόνο από τα υπόλοιπα φωτεινά αντικείμενα του ουρανού.
  8. 8. 1. Αρχαία Χρόνια• Οι αρχαίοι Έλληνες, επειδή τα σώματα αυτά «κινούνταν» σε σχέση με τα υπόλοιπα σώματα (τα οποία φαίνονται ακίνητα), τα ονόμασαν πλανήτες. (από το ρήμα πλανιέμαι)• Η σημερινή έννοια της λέξης πλανήτης είναι βέβαια εντελώς διαφορετική.
  9. 9. 1. Αρχαία Χρόνια• Οι αρχαίοι Έλληνες αστρονόμοι πίστευαν ότι η Γη βρίσκεται στο κέντρο του κόσμου και ότι οι πλανήτες και τα υπόλοιπα ουράνια σώματα γυρνούν γύρω από αυτή σε κυκλικές τροχιές.
  10. 10. 2. Παρατήρηση κίνησης των πλανητών• Από πολύ νωρίς είχε παρατηρηθεί ότι ο Άρης και η Αφροδίτη (αλλά και οι άλλοι πλανήτες) είχαν μια περίεργη κίνηση.• Στο μεγαλύτερο διάστημα του χρόνου κινούνταν προς ανατολάς.• Όμως, για ένα μικρό διάστημα του χρόνου, κινούνταν αντίθετα από ότι τα υπόλοιπα αστέρια προς δυσμάς.• Αυτή η κίνηση ονομάστηκε ανάδρομη κίνηση.
  11. 11. 2. Παρατήρηση κίνησης των πλανητών• Για παράδειγμα αν φωτογραφήσουμε τη θέση του Άρη κάθε βράδυ (την ίδια ώρα) στον ουράνιο θόλο παίρνουμε την εικόνα:
  12. 12. 2. Παρατήρηση κίνησης των πλανητών• ΄Η την εικόνα:
  13. 13. 3. Πτολεμαϊκό Σύστημα• Το απλό γεωκεντρικό σύστημα δεν μπορούσε να εξηγήσει την ανάδρομη κίνηση.• Αν η Γη ήταν στο κέντρο του κόσμου και ο Άρης γυρνούσε γύρω από αυτήν, τότε θα τον βλέπαμε να κινείται πάντα προς την ίδια κατεύθυνση.
  14. 14. 3. Πτολεμαϊκό Σύστημα• Γ’ αυτό ο Πτολεμαίος (ο σημαντικότερος αρχαίος Έλληνας αστρονόμος), υιοθέτησε τη θεωρία των επικυκλικών τροχιών για να εξηγήσει την ανάδρομη κίνηση των πλανητών.
  15. 15. 3. Πτολεμαϊκό Σύστημα• Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, κάθε πλανήτης περιφέρεται γύρω από ένα κέντρο, το οποίο με τη σειρά του περιφέρεται γύρω από τη Γη.
  16. 16. 3. Πτολεμαϊκό Σύστημα• Το πτολεμαϊκό σύστημα επικράτησε για αρκετούς αιώνες.
  17. 17. 4. Οι φάσεις των πλανητών• Παρατηρώντας τους πλανήτες από την Γη με τηλεσκόπιο δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε πάντα όλη την επιφάνειά τους.• Οι αρχαίοι αστρονόμοι δεν είχαν αυτή τη δυνατότητα. Έβλεπαν τους πλανήτες όπως τα υπόλοιπα αστέρια του ουράνιου θόλου.• Όπως συμβαίνει και με τη Σελήνη, κατά την περιφορά του γύρω από τον ήλιο ο κάθε πλανήτης δείχνει προς τη γη άλλοτε ολόκληρο το φωτιζόμενο δίσκο του και άλλοτε ένα μέρος του.
  18. 18. 4. Οι φάσεις των πλανητών• Έτσι, για παράδειγμα ο Άρης φαίνεται από τη γη με διαφορετικούς τρόπους.
  19. 19. 4. Οι φάσεις των πλανητών• Έτσι, για παράδειγμα ο Άρης φαίνεται από τη γη με διαφορετικούς τρόπους.
  20. 20. 5. Κοπερνίκειο Σύστημα• Παρ’ όλη τη δημοτικότητά του, το πτολεμαϊκό σύστημα δεν μπορούσε να εξηγήσει με ακρίβεια το φαινόμενο της ανάδρομης κίνησης.• Επίσης δεν μπορούσε να εξηγήσει επαρκώς και το γιατί με το τηλεσκόπιο οι πλανήτες φαίνονται υπό διάφορες φάσεις.
  21. 21. 5. Κοπερνίκειο Σύστημα• Τα προβλήματα αυτά οδήγησαν τον Νικόλαο Κοπέρνικο να στρέψει την επιστημονική κοινότητα της εποχής του προς την ιδέα του ηλιοκεντρικού συστήματος, 1800 χρόνια μετά τον Αρίσταρχο.
  22. 22. 5. Κοπερνίκειο Σύστημα• Στο σύστημα του Κοπέρνικου, ο Ήλιος βρίσκεται στο κέντρο, ο Ερμής, η Αφροδίτη, ο Άρης, ο Δίας και ο Κρόνος περιφέρονται κυκλικά γύρω από αυτόν, ενώ η σελήνη περιφέρεται κυκλικά γύρω από τη Γη.
  23. 23. 6. Μπράχε και Κέπλερ• Μετά τις ιδέες του Κοπέρνικου, η εξέλιξη ήταν ταχύτατη.• Ο Δανός αστρονόμος Τύχο Μπράχε κατέγραψε συστηματικά τις κινήσεις των πλανητών για περισσότερα από 20 χρόνια με τα όργανα της εποχής του.• Ο Γιόχαν Κέπλερ μελέτησε τα δεδομένα αυτά και διατύπωσε τους τρεις νόμους που διέπουν την κίνηση των πλανητών.
  24. 24. 6. Μπράχε και Κέπλερ• 1ος Νόμος του Κέπλερ – Οι τροχιές των πλανητών είναι ελλείψεις, στη μια εστία των οποίων βρίσκεται ο Ήλιος.
  25. 25. 6. Μπράχε και Κέπλερ• 2ος Νόμος του Κέπλερ – Η ακτίνα που συνδέει τον ήλιο με τον πλανήτη διαγράφει σε ίσους χρόνους επιφάνειες με ίσα εμβαδά, κατά την περιφορά του πλανήτη.
  26. 26. 6. Μπράχε και Κέπλερ• 3ος Νόμος του Κέπλερ – Ο λόγος του τετραγώνου του χρόνου περιφοράς ενός πλανήτη γύρω από τον ήλιο, προς τον κύβο του μεγάλου ημιάξονα της τροχιάς του είναι σταθερός. 2 T 3 = σταθερό A
  27. 27. 7. Νεύτων• Την εποχή που ο Κέπλερ εμφανίζονται και τα πρώτα τηλεσκόπια και οι παρατηρήσεις επαληθεύουν τις θεωρίες του Κέπλερ.• Μερικά χρόνια αργότερα ο Νεύτωνας επεξηγεί τους νόμους του Κέπλερ με αρχές των μαθηματικών και της μηχανικής στο περίφημο βιβλίο του Principia Mathematica.
  28. 28. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Οι 8 πλανήτες και οι μάζες τους σε σχέση με τον Ήλιο.
  29. 29. 7. Σημερινή Γνώση• Οι τροχιές των πλανητών.
  30. 30. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Το Ηλιακό σύστημα αποτελείται από: – Τον Ήλιο που είναι το μόνο αυτόφωτο σώμα. – Τους 8 πλανήτες: Ερμή, Αφροδίτη, Γη, Άρη, Δία, Κρόνο, Ουρανό, Ποσειδώνα, με τους δορυφόρους τους. – Την ζώνη των αστεροειδών μεταξύ του Άρη και του Δία. – Διάφορους μικρότερους (νάνους) πλανήτες που διακρίνονται μόνο με τηλεσκόπιο (π.χ. τη Δήμητρα). – Τους Κομήτες. – Τα μετέωρα. – Τη μεσοπλανητική ύλη.
  31. 31. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Α. Ο Ήλιος
  32. 32. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες: Μάζα σε σχέση με τον Ήλιο.
  33. 33. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες: Σύγκριση των μαζών τους
  34. 34. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες: Οι εσωτερικοί πλανήτες και η μάζα τους σε σχέση με τον Πλούτωνα.
  35. 35. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες: Πίνακας με τους δορυφόρους κάθε πλανήτη. Πλανήτης Αριθμός Δορυφόρων Ερμής 0 Αφροδίτη 0 Γη 1 Άρης 2 Δίας 16 Κρόνος 22 Ουρανός 17 Ποσειδώνας 8
  36. 36. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες: Απόσταση από τον Ήλιο σε A. U. Πλανήτης Απόσταση Ερμής 0.39 Αφροδίτη 0.72 Γη 1 Άρης 1.5 Δίας 5.2 Κρόνος 9.5 Ουρανός 19.2 Ποσειδώνας 30.1
  37. 37. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες: Η κλίση του άξονα περιστροφής των πλανητών σε σχέση με το επίπεδο της τροχιάς τους.
  38. 38. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Β. Οι πλανήτες χωρίζονται σε κατηγορίες.• Ι. Ανάλογα με τη θέση τους ως προς τον Ήλιο και τη Γη. – Εσωτερικοί: Ερμής, Αφροδίτη, Γη, Άρης. – Εξωτερικοί: Δίας, Κρόνος, Ουρανός, Ποσειδώνας.• ΙΙ. Ανάλογα με τη σύστασή τους. – Γήινοι πλανήτες: Αποτελούνται από βράχια και μέταλλα. Είναι ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης. – Δίιοι πλανήτες: Αποτελούνται από αέρια. Είναι ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας.
  39. 39. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Γ. Οι Αστεροειδείς: Είναι μια ζώνη μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία.
  40. 40. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Γ. Οι Αστεροειδείς.
  41. 41. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Γ. Οι Αστεροειδείς.
  42. 42. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Δ. Νάνοι πλανήτες. Οι πιο γνωστοί νάνοι πλανήτες και η μάζα τους σε σχέση με τη Γη.
  43. 43. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Ε. Κομήτες: Ο κομήτης του Haley είναι πιθανόν ο πιο γνωστός.
  44. 44. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• ΣΤ. Μετέωρα - Μετεωρίτες: Τα μετέωρα είναι μικρές ομάδες βράχων σαν τους αστεροειδείς που περιφέρονται στο ηλιακό σύστημα. Συχνά πέφτουν πάνω στη Γη, δημιουργώντας εντυπωσιακά φάινόμενα.
  45. 45. 7. Το ηλιακό σύστημα σήμερα• Ζ. Μεσοπλανητική ύλη: Σωματίδια ύλης (σκόνη) που κινούνται μέσα στο ηλιακό σύστημα.
  46. 46. 8. Εξήγηση φαινόμενης κίνησης πλανητών• Α. Φάσεις των πλανητών. Η παρακάτω εικόνα εξηγεί το φαινόμενο στους εσωτερικούς πλανήτες
  47. 47. 8. Εξήγηση φαινόμενης κίνησης πλανητών• Β. Ανάδρομη κίνηση. Η παρακάτω εικόνα εξηγεί το φαινόμενο για τον πλανήτη Άρη.

×