ההבדל העיקרי בין חוק קפלר לניוטון הוא שחוק קפלר מתאר את התנועה הפלנטרית סביב השמש ואילו חוקי ניוטון מתארים את תנועתו של עצם ויחסיו עם הכוח שפועל עליו.
חוק קפלר וחוקי ניוטון חשובים מאוד בכימיה פיזיקלית לגבי תנועתם של עצמים.
מהו חוק קפלר?
חוק קפלר הוא אוסף חוקים שתוארו על ידי יוהנס קפלר (בין 1609 ל-1619). חוק זה מתאר את התנועה הפלנטרית סביב השמש. מערכת חוקים זו שינתה את התיאוריה ההליוצנטרית של ניקולאוס קופרניקוס על ידי החלפת מסלוליו המעגליים והאפיציקלים במסלולים אליפטיים.יתר על כן, זה מסביר את השונות של המהירויות הפלנטריות. לסט הזה של חוקי קפלר יש שלושה חוקים כדלקמן:
- מסלולו של כוכב לכת הוא אליפסה שבה השמש נמצאת באחד משני המוקדים.
- קטע קו המחבר בין כוכב לכת והשמש מטאטא החוצה שטחים שווים במרווחי זמן שווים.
- ריבוע תקופת המסלול של כוכב לכת פרופורציונלי לקוביית אורך הציר החצי-עיקרי של מסלולו.
קפלר ציין את המסלולים האליפטיים של כוכבי לכת על ידי חישובים של מסלול כוכב הלכת מאדים. באמצעות חישובים אלה, הוא הסיק שלכוכבי לכת אחרים במערכת השמש יש גם מסלולים אליפטיים. יתרה מכך, החוק השני של חוקי קפלר מסייע בביסוס התיאוריה שכאשר כוכב לכת קרוב יותר לשמש, הוא יכול לנוע מהר מהרגיל. לפי החוק השלישי של חוקי קפלר, רחוק יותר כוכב לכת מהשמש, ככל שמהירות המסלול שלו נעשית איטית יותר ולהיפך.
איור 01: החוק השני של קפלר
יתר על כן, קפלר השתמש בשני החוקים הראשונים שלו בחישוב מיקומו של כוכב לכת כפונקציה של זמן. שיטה זו כללה פתרון של משוואה טרנסנדנטלית בשם משוואת קפלר. כאשר בוחנים את ההליך של חישוב קואורדינטות הקוטב ההליוצנטריות של כוכב לכת כפונקציה של הזמן, הוא כולל חמישה שלבים: חישוב התנועה הממוצעת, חישוב האנומליה הממוצעת, חישוב האנומליה האקסצנטרית, חישוב האנומליה האמיתית ומחשב המרחק ההליוצנטרי.
מהו חוק ניוטון?
חוקי ניוטון הם קבוצה של שלושה חוקים המתארים את הקשר בין תנועתו של עצם לבין הכוחות הפועלים עליו. שלושת חוקי התנועה הללו הוצגו על ידי אייזק ניוטון ב-1687.הוא השתמש בחוקים אלה להסבר ולחקירה של התנועה של עצמים ומערכות פיזיקליות רבות.
איור 02: אייזק ניוטון
שלושת החוקים הם כדלקמן:
- חוק ראשון: אוביקט נשאר במנוחה או ממשיך לנוע במהירות קבועה אלא אם כן פועל עליו כוח חיצוני.
- חוק שני: קצב שינוי התנע של עצם הוא ביחס ישר לכוח המופעל או עבור עצם בעל מסה קבועה כאשר הכוח הנקי הפועל על העצם שווה למסה של העצם המוכפל על ידי האצה של אותו אובייקט.
- חוק שלישי: כאשר עצם אחד מפעיל כוח על עצם שני, העצם השני מפעיל כוח השווה בגודלו ומנוגד לכיוון העצם הראשון.
חשוב מכך, שלושת חוקי ניוטון אלו אומתו על ידי שיטות ותצפיות ניסיוניות במשך למעלה מ-200 שנה ונחשבים כקירובים מצוינים בקנה מידה ובמהירות של חיי היומיום.
מה ההבדל בין חוק קפלר לניוטון?
ההבדל העיקרי בין חוק קפלר לניוטון הוא שחוק קפלר מתאר את התנועה הפלנטרית סביב השמש ואילו חוקי ניוטון מתארים את תנועתו של עצם ויחסיו עם הכוח שפועל עליו.
להלן סיכום ההבדל בין חוק קפלר לניוטון.
סיכום – קפלר נגד חוק ניוטון
חוק קפלר וחוקי ניוטון חשובים מאוד בכימיה פיזיקלית בנוגע לתנועה של עצמים.ההבדל העיקרי בין חוק קפלר לניוטון הוא שחוק קפלר מתאר את התנועה הפלנטרית סביב השמש ואילו חוקי ניוטון מתארים את תנועתו של עצם ויחסיו עם הכוח שפועל עליו.
