Les lois de Kepler

Les lois de Kepler sont fondamentales en astronomie et décrivent le mouvement des planètes autour du Soleil. Ces lois s'appliquent également aux satellites artificiels en orbite autour de la Terre.

1. Première loi de Kepler : Dans le référentiel héliocentrique, le centre de chaque planète décrit une trajectoire elliptique dont le Soleil occupe l'un des foyers.

Définition: Le référentiel héliocentrique est un système de coordonnées centré sur le Soleil.

2. Deuxième loi de Kepler : Le rayon vecteur reliant une planète au Soleil balaie des aires égales en des temps égaux. Cette loi implique que la vitesse de la planète varie le long de son orbite, étant plus rapide près du périhélie (point le plus proche du Soleil) et plus lente à l'aphélie (point le plus éloigné).

Exemple: Si l'on divise l'orbite d'une planète en secteurs de même aire, la planète mettra le même temps pour parcourir chaque secteur, quelle que soit sa distance au Soleil.

3. Troisième loi de Kepler : Le rapport entre le carré de la période de révolution (T) et le cube du demi-grand axe de l'orbite (a) est constant pour toutes les planètes du système solaire. Cette loi s'exprime mathématiquement par T² / a³ = constante.

Highlight: La 3ème loi de Kepler formule T² / a³ = constante est particulièrement importante pour comprendre les relations entre les orbites et les périodes des corps célestes.

Les satellites géostationnaires sont un exemple pratique de l'application des lois de Kepler. Ces satellites, placés dans le plan équatorial de la Terre, ont une période de révolution égale à la période de rotation de la Terre, ce qui les fait apparaître immobiles pour un observateur terrestre.

Vocabulaire: Un satellite géostationnaire est un satellite artificiel qui reste toujours au-dessus du même point de l'équateur terrestre.