Las leyes de Kepler son fundamentales para comprender el movimiento planetario. Estas leyes fueron sumamente útiles para Isaac Newton, ya que gracias a estas pudo formular la ley de la gravitación universal. A continuación podrás conocer qué es la ley de Kepler y en qué consiste cada una de sus leyes.
¿Qué es la ley de Kepler?
Como se mencionó anteriormente, las leyes de Kepler permiten comprender el movimiento planetario. Estas fueron formuladas por el matemático y astrónomo alemán Johannes Kepler y explican de manera matemática cómo se mueven los planetas. Johannes Kepler fue discípulo del astrónomo danés Tycho Brahe, y observando los datos obtenidos por este logró crear las tres leyes de Kepler.
Por supuesto, Johannes Kepler también se valió de los estudios y avances científicos realizados por otros hombres estudiosos de las ciencias. Entre ellos Claudio Ptolomeo y Nicolás Copérnico. Más tarde Isaac Newton estudiaría las leyes de Kepler y mediante estas formularia la ley de la gravitación universal.
¿Cuáles son las leyes de Kepler?
Las leyes de Kepler son tres en total; cada una explica el movimiento planetario. Por lo tanto, gracias a estas leyes podemos conocer cómo se mueven los planetas, cómo es su órbita, cuál es su velocidad y mucho más.
Primera ley
Si bien antes se creía que los planetas orbitaban de manera circular, Kepler con sus estudios e investigaciones demostró que esto no era así. La primera ley de Kepler o ley de la trayectoria elíptica señala que el desplazamiento de los planetas alrededor del sol no es de forma circular sino que la trayectoria de estos es una órbita elíptica.
Dentro de uno de los focos de esta órbita elíptica se encuentra el sol. Una forma elíptica o elipse es como un círculo achatado. Por lo tanto, la primera ley de Kepler acabó con la idea que se mantenía (incluso por Nicolás Copérnico) de que las órbitas de los planetas eran circulares, pues demostró que en realidad eran elípticas.
Segunda ley
La segunda ley de Kepler o ley de las áreas establece que los planetas se mueven a una velocidad areolar constante. Este principio nos indica que la recta o vector entre un planeta y el sol barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales. Cuando los planetas están más cerca del Sol (perihelio), se mueven a una velocidad mayor, mientras que cuando están alejados (afelio) se mueven más lentamente.
Con la segunda ley de Kepler se puede concluir que las órbitas de los planetas son estables y planas; que los planetas son movidos por una fuerza central; y que siempre recorren la órbita en el mismo sentido.
Tercera ley
Por último nos encontramos con la tercera ley de Kepler, ley de los periodos, ley armónica o ley de la distancia media. Este principio señala que todos los planetas tienen una relación proporcional entre su periodo de revolución solar al cuadrado y su distancia media al Sol al cubo. La tercera ley de Kepler se puede expresar matemáticamente de las siguientes formas:
Gracias a la tercera ley de Kepler es posible calcular la distancia que existe entre un planeta y el sol tras conocer la duración de su periodo de revolución solar. Finalmente, puede decirse que las leyes de Kepler son complementadas con la ley de la gravitación universal, pues esta ley revela el significado físico de las leyes de Kepler acerca del movimiento planetario.
Para conocer las fórmulas utilizadas en física para resolver ejercicios de las leyes de Kepler puedes echar un vistazo al siguiente archivo PDF. Allí también encontrarás ejemplos y ejercicios resueltos para que puedas aprender más sobre estas leyes.