Каким образом второй закон Кеплера подтверждает, что планета достигает максимальной скорости на ближайшем расстоянии

Полярная

29

Второй закон Кеплера гласит, что радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, за равные промежутки времени равными секторами площадей. Это означает, что планета достигает наибольшей скорости на ближайшем расстоянии от Солнца и наименьшей скорости на самом дальнем расстоянии.

Чтобы понять, как это связано с законом сохранения энергии, необходимо рассмотреть механическую энергию планеты на ее орбите.

Механическая энергия планеты состоит из потенциальной энергии и кинетической энергии. Потенциальная энергия связана с положением планеты относительно Солнца, а кинетическая энергия связана с ее движением.

Наибольшую потенциальную энергию планета имеет на самом дальнем расстоянии от Солнца, так как расстояние между ними максимально. Наименьшую потенциальную энергию планета имеет на ближайшем расстоянии от Солнца, так как расстояние между ними минимально.

С другой стороны, в соответствии с законом сохранения энергии, полная механическая энергия планеты на орбите остается постоянной. Это означает, что сумма ее потенциальной и кинетической энергии остается неизменной на протяжении всей орбиты.

Когда планета находится на самом дальнем расстоянии от Солнца, она имеет наименьшую кинетическую энергию, так как ее скорость на данном участке орбиты минимальна. Однако потенциальная энергия на этом расстоянии максимальна.

Когда планета находится на ближайшем расстоянии от Солнца, она имеет наибольшую кинетическую энергию, так как ее скорость на данном участке орбиты максимальна. Однако потенциальная энергия на этом расстоянии минимальна.

Таким образом, второй закон Кеплера подтверждает, что планета достигает максимальной скорости на ближайшем расстоянии от Солнца и минимальной на самом дальнем расстоянии. Это соотносится с законом сохранения энергии, поскольку полная механическая энергия планеты остается постоянной на всей орбите.