С древнейших времён считалось, что небесные тела движутся по «идеальным кривым» – окружностям. Однако в XVII в, выяснилось, что орбиты небесных тел отличаются от окружностей. Это важное открытие принадлежит Иоганну Кеплеру.

Кеплеру пришлось отказаться от кругового и равномерного движения планет. Для определения гелиоцентрических орбит планет он использовал результаты наблюдений датского астронома Тихо Браге. Особенно тщательно Кеплер изучал движение Марса. Итог его работ – открытие трёх основных законов движения планет. Эти законы носят имя Кеплера

Солнечная система в представлении Тихо Браге

Орбита каждой планеты есть эллипс, в одном из фокусов (F) которого находится Солнце ПЕРВЫЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА Эллиптическая орбита планеты массой m

Орбиты Венеры и Земли близки к окружностям (эксцентриситет орбиты Венеры 0,0068, Земли – 0,0167). Орбиты большинства других планет более вытянуты.

Радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывает равные площади. ВТОРОЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА Планета движется вокруг Солнца неравномерно: линейная скорость планеты вблизи перигелия больше, чем вблизи афелия

Квадраты сидерических периодов обращения двух планет относятся как кубы больших полуосей их орбит ТРЕТИЙ ЗАКОН КЕПЛЕРА

Третий закон Кеплера: скорости близких к Солнцу планет значительно больше, чем скорости далеких.