Observatório Nacional - Astrofísica Estelar 2007
por Dalton Lopes e Antares Kebler
Johannes Kepler
Estudando as
órbitas dos corpos celestes
Johannes Kepler nasceu no dia 27 de
dezembro de 1571 em Weil (Wurttemberg),
na Alemanha, e morreu no dia 15 de
novembro de 1630 em Ratisbona.
 Kepler foi um dos mais importantes
cientistas do seu tempo e pode-se dizer
que, sem os seus trabalhos, a física
desenvolvida posteriormente por Newton
talvez não existisse

Estudando as
órbitas dos corpos celestes
Kepler foi um grande matemático, embora,
como era típico de sua época ele era
místico, interessado nas relações numéricas
entre os objetos do Universo.
 Descreveu a sua busca da ciência como
um desejo de conhecer a mente de Deus.
 Kepler foi para Praga trabalhar com Tycho
Brahe e pode, assim, utilizar os seus
preciosos dados observacionais.
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As leis de Kepler
Kepler pode fazer cálculos altamente
precisos das órbitas planetárias, usando as
observações de alta qualidade, sem
precedente, de Tycho Brahe.
 Os resultados observacionais de Tycho
Brahe poderiam ser explicados se Kepler
usasse órbitas circulares.
 Ele preferiu abandonar este conceito de
órbita devido a confiança que tinha nos dados
observacionais de Brahe, modificando-o até
conseguir igualar a precisão obtida por Brahe.
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As leis de Kepler
Em 1609, Johanes Kepler
publicou seu livro:
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Astronomia nova aitologetos
Um vasto volume de quase
400 páginas, onde apresentava uma das maiores revoluções na astronomia.
 Neste livro, Kepler revelava
ao mundo científico duas
importantíssimas leis relacionadas com o movimento planetário: a lei das órbitas
elípticas e a lei das áreas.
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As leis de Kepler
A chamada terceira lei do movimento
planetário, a lei que relaciona o período orbital
com as distâncias, foi publicada em outro livro
de Kepler, editado em 1619 com o título:
Harmonices mundi
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As leis de Kepler
Resumindo, Kepler desenvolveu três regras
matemáticas que eram capazes de descrever
as órbitas dos planetas.
 Define-se órbita como a trajetória que um
corpo celeste descreve em torno de outro sob
a influência da lei da gravidade (só descoberta posteriormente por Isaac Newton).
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Primeira Lei de Kepler
As órbitas dos planetas são elipses, onde o Sol
ocupa um dos focos.
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Segunda Lei de Kepler
Os planetas percorrem áreas iguais da sua
órbita em intervalos de tempos iguais.
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Terceira Lei de Kepler
O quadrado do período orbital é
proporcional ao cubo das distâncias
planetárias medidas a partir do Sol, ou seja:
P2=a3

O período orbital é a quantidade de tempo
que um planeta gasta para descrever uma
órbita completa em torno do Sol. a é o semieixo maior da elipse. P é medido em anos e
a é medido em unidades astronômicas.
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Conseqüências do trabalho
de Kepler
É muito interessante
verificar o que estas leis
modificam na astronomia
antiga.
 A primeira lei de Kepler
elimina as órbitas circulares aceitas durante 2000
anos.
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Conseqüências do trabalho
de Kepler
A segunda lei de Kepler
substitui a idéia de que os
planetas se movem com
velocidades uniformes em
suas órbitas pela observação empírica de que os
planetas se movem mais
rapidamente quando estão
mais próximos do Sol e mais
lentamente quando estão
mais afastados.
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Conseqüências do trabalho
de Kepler
A terceira lei de Kepler
é precursora da Lei da
Gravitação que seria
desenvolvida por Newton
no final do século 17.
 As três leis de Kepler
exigem, além disso, que
o Sol esteja no centro do
Sistema Solar, em comtradição com a idéia de
Aristóteles.
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