Keplerove zákony
Prvý Keplerov zákon
Z prvého Keplerovho zákona vyplýva, že sa planéty pohybujú po rovinných uzavretých krivkách. Na Obr. 2 je konkrétna trajektória planéty so Slnkom v ohnisku. Bod elipsy najbližší k Slnku sa označuje príslnie (perihélium) a najvzdialenejší bod odslnie (afélium). Vzdialenosti od ohniska sú v poradí značené . Obr. 2 predstavuje sprievodič planéty (spojnicu planéty a Slnka). Z Obr. 2 možno vyčítať:
Druhý Keplerov zákon
Význam druhého Keplerovho zákona vystihuje Obr. 3. Sú zaznamenané dva časové intervaly , ktorým zodpovedajú po rade plochy opísané sprievodičom a . Z druhého Keplerovho zákona vyplýva, že ak , potom .
Tretí Keplerov zákon
čo môžeme prečítať ako:
V slnečnej sústave dáva prirodzený zmysel, aby sa obežné doby počítali v rokoch a hlavné polosi v astronomických jednotkách (skratka „au“, t. j. astronomical unit). Pre Zem platí: au, .
Ukážme si na príklade:
Podiel periód nezávisel od jednotiek, v ktorých sme počítali, pretože prevodný koeficient 24 · 3 600 sa v zlomku vykrátil.
Naše úvahy posuňme ešte ďalej a ukážme si, že možno pracovať dokonca v bezrozmerných veličinách. Definujme (bezrozmernú) relatívnu vzdialenosť aʹ a relatívnu periódu Tʹ, ktoré hovoria, o koľko je vzdialenosť, resp. perióda väčšia ako a, resp. T:
kde je hlavná polos a perióda Zeme.
Ak je a = 1,5 au, potom aʹ = 1,5 a pod.