Leis de Kepler

Johannes Kepler (1571-1630), foi um brilhante matemático e também astrônomo alemão. Familiarizado com a astronomia desde criança, Kepler teve a oportunidade de observar diversos fenômenos durante a sua infância. No período em que estudava astronomia, foi marcado por várias brigas e reconciliações com Tycho Brahe, astrônomo dinamarquês. No entanto, após a morte de Tycho, Kepler teve acesso as anotações do amigo e então conseguiu formular as leis que regem o movimento dos planetas.

Essas leis são conhecidas como as três leis de Kepler, pertencem ao conteúdo de Física do Enem e serão o nosso objeto de estudo no artigo de hoje.

Primeira Lei de Kepler

Através da rigorosa observação da movimentação dos planetas, Kepler percebeu que estes podiam ser regidos por regras matemáticas muito simples. Assim, em sua primeira lei, ele propôs que os planetas não seguiam uma trajetória circular, mas sim uma trajetória elíptica e que o sol sempre estava sobre um dos focos da elipse. A partir dessa lei, teremos dois pontos principais: um em que o planeta estará com a maior distância possível do sol, que é chamado de afélio e um outro ponto em que o planeta está mais próximo do sol, que é denominado periélio. Veja a figura abaixo:

Segunda Lei de Kepler

Em sua segunda lei, o astrônomo afirma que as trajetórias realizadas pelos planetas varrem áreas iguais em intervalos de tempo iguais. Também é conhecida como lei das áreas, ela teve como consequência a condição de que, quanto mais afastado do sol estiver um planeta, maior será a sua velocidade. Sendo assim, com o que vimos da primeira lei podemos concluir que a velocidade de um planeta será máxima quando este estiver sobre o periélio e mínima quando estiver sobre o afélio.

Terceira Lei de Kepler

Também conhecida como lei dos períodos, a terceira lei de Kepler diz que a razão entre o quadrado do período de um planeta pelo cubo de seu raio médio será sempre igual a uma constante. O raio médio de um planeta é calculado como a metade da distância entre seu periélio e seu afélio. Com isso, podemos facilmente concluir que quanto mais distante estiver um planeta do sol, maior será o seu período de rotação. Devido ao avanço da tecnologia, isso pode ser facilmente observado hoje em dia, mas essas leis foram um grande marco para a astronomia e para toda a ciência! Equacionando a terceira lei, temos que:

Onde k será a mesma constante para todos os planetas.

Por fim, percebemos que as leis de Kepler possuem uma simplicidade muito grande, sendo de fácil entendimento e execução. Porém, se tratam de constatações muito importantes e funcionam perfeitamente a 5 séculos, sendo fundamentais para a compreensão e desenvolvimento de toda astronomia atual.

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