Resumo das três leis de Kepler

As três Leis de Kepler e sua relevância nos estudos astronômicos

As três leis de Kepler, que são as três leis do movimento planetário, foram propostas e elaboradas pelo astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler. Mas antes disso, o matemático estudava e buscava referências na área para sustentar suas hipóteses. Kepler estudava as observações do astrônomo Tycho Braher, foi neste momento em que foi feita a descoberta a partir dos embasamentos de Braher, que por trás dessas observações sustentavam-se três leis matemáticas, relativamente simples. Estas leis desafiavam os estudos sobre a astronomia e a física, do filósofo Aristóteles ( que foi aluno de Platão e também professor de Alexandre, o Grande), e do cientista grego Ptolomeu, duas figuras muito relevantes e importantes para os estudos teóricos da época.

As afirmações de Johhanes Kepler, posteriormente batizadas de Leis de Kepler, em sua homenagem, mudaram o rumo das teorias da astronomia e da física. Suas descobertas, de que a terra se movia, seu uso de elipses ao invés de epiciclos, e a prova de que a velocidade dos planetas variavam fez dele um grande nome do século, que até hoje mantém sua importância no conhecimento que obtivemos sobre a terra e os planetas ao longo dos anos. O modelo seguido pelo astrônomo e matemático Johannes Kepler é o Heliocentrismo, o que causou muita polêmica naquela época, em pleno século XVII, pois foi muito criticado pela falta de simetria, resultante da observação de o fato de o Sol ocupar um dos focos da elipse, e o outro simplesmente ser preenchido com o vácuo. Antecipadamente, podemos resumir as Leis de Kepler da seguinte forma:

– A primeira Lei de Kepler sustenta que os planetas possuem órbitas elípticas, e o sol seria um dos seus focos;

– A segunda Lei de Kepler, conhecida como a Lei das Áreas, diz respeito ao raio vetor que liga qualquer planeta ao Sol, possui tempos iguais em áreas iguais.

– A terceira Lei de Kepler diz que os períodos de revolução quadrados (representada aqui pela letra T), possuem proporção relativa a distâncias médias elevadas ao cubo (representada por a) do Sol aos planetas. Obtemos então a seguinte fórmula para esta convicção: T2 (T ao quadrado) = ka3 (k x a ao cubo) , onde k representa nesta terceira Lei de Kepler, uma constante de proporcionalidade; T, os quadrados dos períodos, e a, ao cubos das distâncias.

Falando mais a fundo sobre cada uma das leis, a primeira Lei de Kepler definiu que as órbitas eram elipses, e não circunferências, como se supunha até então por outros estudiosos da área. Já dizia Kepler, “o planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos”. Falando de forma mais prática e fácil de visualizar o questionamento, considere as distâncias de um dos focos até o objeto como F1, e F2 como a distância do objeto até o outro foco. A distância F1, mais a distância F2 será sempre igual, independentemente da localização do objeto ao longo da elipse.

A segunda Lei de Kepler determina que os planetas se movimentem com velocidades diferentes, isso dependendo da distância em que estão com relação ao Sol. A seguinte frase demonstra esta explicação: “A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais, em tempos iguais”, propõe Johanne Kepler. Periélio, dentro desta segunda Lei de Kepler, representa o ponto mais próximo do Sol, onde o planeta orbita mais rapidamente. Sendo assim, Afélio é o ponto mais afastado do Sol, onde o planeta se move mais lentamente.

A última Lei de Kepler, a terceira, chamada também de Lei dos Períodos, indica que existe uma relação entre a distância do planeta e o período de translação. Este período de translação é o tempo que o planeta demora para completar uma revolução em torno do Sol. E quanto mais distante este planeta estiver do Sol, mais tempo ele levará para completar a sua volta em torno desta estrela. Considerando T o período de revolução, o ano do planeta, e D o semi eixo maior da órbita de um planeta, temos assim então a seguinte fórmula: T2 (T ao quadrado) / D3 (D ao cubo) = k, considerando que k nesta fórmula é uma constante.

Apesar de as três Leis de Kepler terem sido fundamentais para os estudos e as descobertas, há ainda pesquisadores subsequentes a ele que provaram com mais eficácia algumas hipóteses. Mas para que esses estudos posteriores obtivessem respostas, foi preciso basear nos estudos de Kepler, e aí está a importância de cada teoria. Um dos estudiosos que realizou descobertas pelas Leis de Kepler foi Isaac Newton, um cientista inglês, matemático e físico. Ele conseguiu deduzir as Leis, e a explicação física do comportamento dos planetas, um século depois das descobertas de Johanne Kepler, quando as Leis de Newton e também a lei da gravitação universal mudaram todo o conhecimento que havia até então.