Les lois de Kepler

Cette section présente les trois lois empiriques de Kepler, qui décrivent de manière simple et précise le mouvement des planètes.

La première loi de Kepler, ou loi des orbites, stipule que dans le référentiel héliocentrique, la trajectoire des planètes est une ellipse dont l'un des foyers est occupé par le Soleil.

Vocabulaire: Une ellipse est une courbe plane définie comme l'ensemble des points dont la somme des distances à deux points fixes (les foyers) est constante.

La deuxième loi de Kepler, ou loi des aires, énonce que le segment de droite reliant le centre du Soleil au centre de la planète balaie des aires égales pendant des durées égales.

Highlight: Cette loi implique que la vitesse d'une planète n'est pas constante sur une orbite elliptique : elle augmente à l'approche du Soleil.

La troisième loi de Kepler, ou loi des périodes, établit une relation entre la période de révolution T d'une planète et le demi-grand axe a de son orbite elliptique.

Formule: T²/a³ = constante pour toutes les planètes orbitant autour du Soleil.

Le cours se termine par une application de la troisième loi de Kepler au mouvement circulaire, où le demi-grand axe a est égal au rayon R de la trajectoire.

Ces lois sont essentielles pour comprendre le mouvement dans un champ de gravitation et sont fréquemment utilisées dans les exercices corrigés et les sujets de BAC sur ce thème. Elles forment une base importante pour l'étude de la force de gravitation et du mouvement des planètes en physique de Terminale.