Визначення відстаней і розмірів тіл у Сонячнії системі, та рух небесних тіл під дією сил тяжіння
(1 а.о.). в астрономучних одиницях часто вимірюють відстань між тілами Сонячної системи.
Визначення розмірів світил.
На малюнку: Т – центр Землі, М – центр світила лінійного радіуса r. За визначенням горизонтального паралакса радікс Землі R видно із світила під кутом p, а радіус світла r видно із Землі під кутом. Знаючи відстань D до світила й вимірявши його кутовий радіус можна обчислити його лінійний радіус.
ІІ. Рух небесних тіл під дією сил тяжіння.
Космічні швидкості й форма орбіт.
Виходячи із спостережень за рухом Місяця й аналізуючи відкриті Кеплером закони руху планет, І.Нютон установив закон всесвітнього тяжіння. За цим законом, всчі тіла у Всесвіті притягуються одне до одного із силою, прямо пропорційною квадратові відстані між ними. Цей закон пояснює рух планет і комет навколо Сонця, рух супутників навколо планет. Нютон довів, що під дією взаємного притягання тіла можуть рухатися одне відносно другого по еліпсу, по параболі й гіперболі. При певній швидкості тіло описує коло біля центра тяжіння.таку швидкість називають першою космічною або коловою швидкістю, її надають тілам, щоб запустити щутучний супутник Землі на орбіту. Якщо тілу надати другої космічної швидкості, то тіло назавжди відійде від Землі й може стати сопутником Сонця. Середня швидкість руху Землі по орбіті 30 км/с.
Космічні швидкості є такими як : перша космічна швидкість, друга космічна швидкість, третя космічна швидкість і параболічна швидкість. Перша космічна швидкість це мінімальна космічна швидкість, при досягнені якої тіло знаходиться в гравітації, поле небесного тіла може стати його сопутником з круговою траекторією.Орбіта небесного тіла представляє окружність, еліпс, параболу або гіперболу, в фокусі яких є знаходиться центр мас системи.
Збурення в русі планет.
У Сонячній системі планет багато, усі вони не тільки притягаються Сонцем, а й притягоють одна одну. Відхилення від руху, що відбувався б строго за законом Кеплера, називається з б у р е н н я м.Найбільші збурення в Сонячній системі спричиняє планета Юпітер, яка приблизно в 300 раз менша за Землю. Вона дуже впливає на рух астероїдів і планет, коли вони проходять близько коло неї. При запуску щутчних сопутників, розраховоють їх траекторії користуються теорією руху небесних тіл, зокрема теорією збурень. Небо, яке за уювленням віроючих є оселею богів, стало ареною людської діяльності так само, як і Земля.
Відкриття Нептуна.
Одним з яскравих прикладів досягнень науки. Було відкриття планети Нептун. Уран – планета, яку відкрив В.Гершель. вона їде за Сатурном, яка багато столітьвважалася найвіддаленішою з планет. До 40-х років ХІХ ст. точні спостереженя показали, що він ледь помітно віддаляється від того шляху, яким мав би рухатись. Учені Левер’є та Адамс висловили припущення, що, оскільки збурення з боку відомих планет не пояснюють відхилення Урану, знаить, на нього діє притягання ще невідомого тіла. Вони майже одночасно вирахували де повинне знаходитися невідоме тіло. Учені вирахували орбіту невідомої планети, її масу і вказали місце на небі, де в даний час вона знаходиться. Її було знайдено в телескоп в 1846 р. і названо Нептуном.
Припливи.
Різниця прискорень, що виникають внаслідок притягання іншим тілом, у даній точці й у центрі планети називається припливним прискоренням.
Як приклад розглянемо систему Земля – Місяць. Один і той самий елемент маси в центрі Землі притяатиметься Місяцем слабше, ніж на боці, зверненому до Місяця, і сильніше, ніж на протилежному. Через це Земля, і насамперед її водна оболонка, злегка розтягується в обидва боки вздовж лінії, яка сполучає її з Місяцем. З припливами переміщається веоичезна маса води. У наш час починають використовувати колосальну енергію води, яка бере участь у припливах, на берегах океанів та відкритих морів.