La prima legge di Keplero

Ciò nonostante sono leggi estremamente importanti perché qualsiasi teoria deve essere in grado di riprodurle. Newton fu il primo ad elaborare una teoria soddisfacente che spiegasse il comportamento dei pianeti. Hai già visto la sua legge di gravitazione universale. Dimostrare le leggi di Keplero a partire dalla legge di gravitazione non è un compito facile. Potrai farlo quando conoscerai la matematica necessaria.

Le leggi di Keplero sono tutto quello che ti serve per farti un'idea delle dimensioni del Sistema Solare. Ecco allora cosa dice la prima legge: i pianeti si muovono attorno al Sole su un'orbita ellittica; il Sole si trova in uno dei fuochi dell'ellisse.

Che cos'è un'ellisse? Per capirlo puoi disegnarne una! Fai così: pianta due chiodi in una tavola di legno. Prendi un pezzo di spago più lungo della distanza tra i chiodi e legalo a loro. Poi prendi una matita e usala per tendere lo spago.

Ora muovi la matita tenendo sempre lo spago ben teso. Quando la matita sarà di nuovo nel punto di partenza avrai completato un'ellisse. Ognuno dei due chiodi segna sulla tavola un punto che è uno dei due fuochi dell'ellisse. La terminologia è forse astrusa, ma come vedi corrisponde ad un'idea semplice.

Nella realtà le orbite dei pianeti sono di solito abbastanza simili ad una circonferenza. Sono cioè delle ellissi poco schiacciate. Per illustrare bene le varie situazioni vedrai comunque delle ellissi abbastanza evidenti. Ecco allora come appare una tipica orbita di un pianeta.

Il Sole sta al posto di uno dei chiodi della figura precedente e il pianeta sta sull'ellisse. È sufficiente questo per sapere qual è la forma dell'orbita? Certamente no, perché la forma e la dimensione dell'ellisse dipendono dalla distanza tra i due chiodi e dalla lunghezza del filo. Invece di questi due dati, di solito vengono elencate altre caratteristiche dell'ellisse che rappresenta l'orbita. Nella figura sono infatti segnati anche i punti A, B, C e D. Il punto dell'orbita più vicino al Sole è il punto A, e viene chiamato perielio. Viceversa il punto più lontano è il punto B, e viene chiamato afelio. La distanza tra il punto A e il centro dell'ellisse (punto C) viene chiamata semiasse maggiore dell'orbita. Ovviamente la distanza tra B e C è la stessa. La distanza tra il punto D e il centro viene detta semiasse minore dell'orbita.

Guarda questo filmato sulla prima legge di Keplero. L'audio è in inglese, ma puoi farti aiutare da qualcuno a tradurlo.

(HEASARC), AVI, 1.9 Mb

Scopri ora la seconda legge di Keplero.