Aula - Tipos de órbitas.

Johannes Kepler ( 1571 — 1630), com três leis estabeleceu toda a cinemática do movimento planetário. A primeira delas, a lei das órbitas, estabelece que as órbitas percorridas pelos planetas são elípticas.

A segunda delas, lei das áreas, afirma que uma reta que liga o sol ao planeta varre áreas iguais em tempos iguais à medida que o planeta percorre sua órbita. Isto modifica completamente o que se admitia no modelo de Ptolomeu. Nesse modelo se afirmava que as órbitas dos planetas eram circulares. Mesmo Copérnico, no seu modelo, não modificou esta afirmação.

Admitindo-se a validade das leis de Kepler somos levados a admitir também que os planetas modificam o módulo da sua velocidade ao longo da órbita. Isto é, os planetas têm movimentos acelerados.

Abra a animação . Vamos trabalhar com dois tipos de órbitas possíveis: As circulares e as elípticas. Clique numa das elipses azuis à esquerda. Será marcada um segmento do sol ao planeta em intervalos de tempos iguais. O Sol, claro, está num dos focos e na animação é representado pelo ponto para onde os raios convergem. Pela Lei das áreas esses setores circulares ( na forma de um pedaço de pizza ) têm áreas iguais. Logo, nos setores mais próximos do sol, que são mais achatados, o planeta tem que avançar mais rápido em obediência à segunda Lei de Kepler. Ele então acelera. Depois, à medida que se afasta do sol ele desacelera.

Mas será possível uma órbita circular como afirmava Copérnico?

Abra a animação. Clique no círculo azul à esquerda. Note que numa órbita circular o planeta está sempre a mesma distância do sol. Pela Lei das áreas isto implica que o módulo da sua velocidade linear não muda.

Via Galileo and Einstein, do professor Michael Fowler, da Universidade da Virgínia.

Imagem: Johannes Kepler ( 1571 — 1630 ).