"케플러의 법칙, 행성운동과 타원"의 두 판 사이의 차이

수학노트
둘러보기로 가기 검색하러 가기
4번째 줄: 4번째 줄:
 
* 태양과 행성을 연결하는 직선은 같은 시간에 같은 면적을 쓸고 지나간다
 
* 태양과 행성을 연결하는 직선은 같은 시간에 같은 면적을 쓸고 지나간다
 
* 행성운동의 공전주기의 제곱은 타원 궤도의 장축의 길이의 세제곱에 비례한다
 
* 행성운동의 공전주기의 제곱은 타원 궤도의 장축의 길이의 세제곱에 비례한다
* http://www.rowan.edu/colleges/las/departments/math/facultystaff/osler/ELLIPSE2.pdf
 
  
 
   
 
   
11번째 줄: 10번째 줄:
 
* 장축의 길이가 $2a$, 단축의 길이가 $2b$인 타원의 이심률 $e$는 다음과 같이 정의된다
 
* 장축의 길이가 $2a$, 단축의 길이가 $2b$인 타원의 이심률 $e$는 다음과 같이 정의된다
 
:<math>e=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}</math>
 
:<math>e=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}</math>
* 태양을 원점에 두었을 때, 행성의 극좌표 $(r,\theta)$는 다음과 같이 주어진다
+
* 태양을 원점에 두었을 때, 행성의 극좌표 $(r,\theta)$는 다음을 만족한다
 
:<math>r(\theta)=\frac{a(1-e^2)}{1+e \cos(\theta)}</math>
 
:<math>r(\theta)=\frac{a(1-e^2)}{1+e \cos(\theta)}</math>
  
36번째 줄: 35번째 줄:
 
* <math>a_\theta=r\ddot{\theta} + 2\dot{r} \dot{\theta}=0</math>
 
* <math>a_\theta=r\ddot{\theta} + 2\dot{r} \dot{\theta}=0</math>
 
* 두번째 식으로부터 $r^2 \dot{\theta}$가 상수임을 알 수 있다. 이로부터 케플러의 제2법칙을 얻는다
 
* 두번째 식으로부터 $r^2 \dot{\theta}$가 상수임을 알 수 있다. 이로부터 케플러의 제2법칙을 얻는다
 +
 +
 +
==메모==
 +
* Newton on Abelian functions
  
  
42번째 줄: 45번째 줄:
 
* [[이차곡선(원뿔곡선)]]
 
* [[이차곡선(원뿔곡선)]]
 
** [[타원]]
 
** [[타원]]
* [[Newton on Abelian functions]]
 
 
* [[베셀 미분방정식]]
 
* [[베셀 미분방정식]]
 
* [[타원과 인간]]
 
* [[타원과 인간]]
 +
  
 
==매스매티카 파일 및 계산 리소스==
 
==매스매티카 파일 및 계산 리소스==
 
 
* https://docs.google.com/leaf?id=0B8XXo8Tve1cxZWNiN2Y2ODktOWQ1NC00MTljLTlkMGEtN2YwNjEwYjhmZWM2&sort=name&layout=list&num=50
 
* https://docs.google.com/leaf?id=0B8XXo8Tve1cxZWNiN2Y2ODktOWQ1NC00MTljLTlkMGEtN2YwNjEwYjhmZWM2&sort=name&layout=list&num=50
* http://www.wolframalpha.com/input/?i=
 
* [http://www.research.att.com/%7Enjas/sequences/index.html The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences]
 
 
* [[매스매티카 파일 목록]]
 
 
 
  
 
   
 
   
70번째 줄: 66번째 줄:
 
* Wilson, Curtis. 1994. Newton's Orbit Problem: A Historian's Response. The College Mathematics Journal 25, no. 3 (May 1): 193-200. doi:[http://dx.doi.org/10.2307/2687647 10.2307/2687647].  
 
* Wilson, Curtis. 1994. Newton's Orbit Problem: A Historian's Response. The College Mathematics Journal 25, no. 3 (May 1): 193-200. doi:[http://dx.doi.org/10.2307/2687647 10.2307/2687647].  
 
* Haandel, Maris, and Gert Heckman. 2009. Teaching the Kepler Laws for Freshmen. The Mathematical Intelligencer 31, no. 2 (3): 40-44. doi:[http://dx.doi.org/10.1007/s00283-008-9022-x 10.1007/s00283-008-9022-x].  
 
* Haandel, Maris, and Gert Heckman. 2009. Teaching the Kepler Laws for Freshmen. The Mathematical Intelligencer 31, no. 2 (3): 40-44. doi:[http://dx.doi.org/10.1007/s00283-008-9022-x 10.1007/s00283-008-9022-x].  
 +
* Osler, Thomas J. “An Unusual Approach to Kepler’s First Law.” American Journal of Physics 69, no. 10 (October 1, 2001): 1036–38. doi:10.1119/1.1379735. http://www.rowan.edu/colleges/las/departments/math/facultystaff/osler/ELLIPSE2.pdf
 +
* [http://www.jstor.org/stable/2691148 Central Force Laws, Hodographs, and Polar Reciprocals,] Don Chakerian, <cite>Mathematics Magazine</cite>, Vol. 74, No. 1 (Feb., 2001), pp. 3-18
 +
* [http://www.jstor.org/stable/2687254 Computation of Planetary Orbits,] Donald A. Teets and Karen Whitehead, <cite>The College Mathematics Journal</cite>, Vol. 29, No. 5 (Nov., 1998), pp. 397-404
 
* [http://www.jstor.org/stable/3616881 How Kepler Discovered the Elliptical Orbit,] Eric J. Aiton, <cite>The Mathematical Gazette</cite>, Vol. 59, No. 410 (Dec., 1975), pp. 250-260
 
* [http://www.jstor.org/stable/3616881 How Kepler Discovered the Elliptical Orbit,] Eric J. Aiton, <cite>The Mathematical Gazette</cite>, Vol. 59, No. 410 (Dec., 1975), pp. 250-260
* [http://www.jstor.org/stable/2687254 Computation of Planetary Orbits,] Donald A. Teets and Karen Whitehead, <cite>The College Mathematics Journal</cite>, Vol. 29, No. 5 (Nov., 1998), pp. 397-404
 
* [http://www.jstor.org/stable/2691148 Central Force Laws, Hodographs, and Polar Reciprocals,] Don Chakerian, <cite>Mathematics Magazine</cite>, Vol. 74, No. 1 (Feb., 2001), pp. 3-18
 
  
 
   
 
   
  
 
==관련도서==
 
==관련도서==
* http://www.willbell.com/math/mc12.htm
+
* Colwell, Peter. Solving Kepler’s Equation over Three Centuries. Willmann-Bell, 1993.
 +
http://www.willbell.com/math/mc12.htm
  
 
[[분류:수리물리학]]
 
[[분류:수리물리학]]

2015년 1월 2일 (금) 18:29 판

케플러의 법칙

  • 행성은 태양을 하나의 초점으로 하는 타원 궤도를 돌고 있다
  • 태양과 행성을 연결하는 직선은 같은 시간에 같은 면적을 쓸고 지나간다
  • 행성운동의 공전주기의 제곱은 타원 궤도의 장축의 길이의 세제곱에 비례한다


제1법칙

  • 장축의 길이가 $2a$, 단축의 길이가 $2b$인 타원의 이심률 $e$는 다음과 같이 정의된다

\[e=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}\]

  • 태양을 원점에 두었을 때, 행성의 극좌표 $(r,\theta)$는 다음을 만족한다

\[r(\theta)=\frac{a(1-e^2)}{1+e \cos(\theta)}\]


제2법칙

  • 등면적 법칙

케플러의 법칙, 행성운동과 타원1.gif



케플러 방정식


뉴턴 법칙으로부터의 유도

  • \(a_r=\ddot{r} - r\dot{\theta}^2=k/r^2\)
  • \(a_\theta=r\ddot{\theta} + 2\dot{r} \dot{\theta}=0\)
  • 두번째 식으로부터 $r^2 \dot{\theta}$가 상수임을 알 수 있다. 이로부터 케플러의 제2법칙을 얻는다


메모

  • Newton on Abelian functions


관련된 항목들


매스매티카 파일 및 계산 리소스


사전형태의 자료


리뷰, 에세이, 강의노트


관련도서

  • Colwell, Peter. Solving Kepler’s Equation over Three Centuries. Willmann-Bell, 1993.
http://www.willbell.com/math/mc12.htm