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Que sont les lois de Kepler ?

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Les lois de Kepler sont au nombre de trois. Elles ont pour objet la description des propriétés principales du mouvement des planètes autour du Soleil.

Elles ont été découvertes par Johannes Kepler au début de 17ème siècle. Déjà Copernic avait soutenu en 1543 que les planètes tournaient autour du Soleil, mais il s’appuyait sur le mouvement circulaire uniforme, hérité de l’antiquité grecque.

Quelles sont ces lois ?

La première est dite Loi des orbites. Selon elle l’orbite de chaque planète est une ellipse, dont l’un des foyers est occupé par le soleil.
La Deuxième loi est la Loi des aires. Selon cette loi le rayon Soleil-planète balaie des aires égales pendant des intervalles de temps égaux. De cette loi, on déduit que la force exercée sur la planète est constamment dirigée vers le Soleil. Kepler écrira à un collègue : “Une chose est certaine : du Soleil émane une force qui saisit la planète”. Cette loi implique que la planète accélère en approchant du Soleil et décélère en s’éloignant du Soleil. La vitesse n’est donc pas constante mais seulement l’aire parcourue
Enfin la troisième loi est celle des périodes. Là ça devient plus compliqué : le carré de la période de révolution est proportionnel au cube du demi grand-axe de l’orbite. Cette formule avec celle de l’ellipse permet de calculer les différents paramètres d’une trajectoire elliptique à partir de très peu d’informations.

Bien qu’ayant été formulées à l’origine pour expliquer le mouvement des planètes, ces lois peuvent être appliquées à tous corps en orbite autour d’un autre corps: étoiles doubles, satellites de Jupiter, etc. Ce sont des lois universelles, hors du domaine quantique.

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