在此動畫用以呈現克卜勒所發現行星運動時,與太陽的連線在相同時間內掃過的面積相同.
因此在接近太陽時,行星運行速率(角速率)會變快;當遠離太陽時,速率會變慢.
在Reset狀態下,可以滑鼠直接拖曳行星改變行星位置,拖曳速度向量改變速度大小.
在暫停狀態下,可以滑鼠直接拖曳行星改變行星位置,用以說明運動量在不同距離的特性.
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動畫:克卜勒第二運動定律
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– 2011 年 02 月 01 日
最好的朋友—牛頓
柏拉圖是我的朋友,亞理士多德也是我的朋友,但是我最好的朋友是真理.
Plato is my friend-Aristotle is my friend-but my greatest friend is truth.
牛頓 (Isaac Newton,1642-1727)
摘自 高中基礎物理[一] 傅昭銘,陳義裕教授 編著 南一書局出版
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– 2011 年 01 月 11 日
物理之於人—牛頓
我雖可計算天體的運動,卻無法算計人類的癡狂!
I can calculate the motion of heavenly body , but not the madness of people.
牛頓 (Isaac Newton,1642-1727)
摘自 高中基礎物理[一] 傅昭銘,陳義裕教授 編著 南一書局出版
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– 2011 年 01 月 11 日
動畫:地表平拋與人造衛星
此動畫主要呈現的是最初牛頓由萬有引力觀念推論人造衛星繞地球的可能性時,在著作中以插圖所呈現的構思.
試著逐漸增加物體平拋的速度,將會看到物體從落地變成不落地,而會繞地球的橢圓(圓形)的軌道.
其中FullOrbit乃假設物體受引力卻不考慮著地問題時,所行進的完整軌道.
以滑鼠直接拖曳速度的箭頭,可改變平拋速度.
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附記:圖片引用自
圖片來源網站(nipic.com)
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– 2011 年 01 月 09 日
智慧的傳承與執著—克卜勒
泰戈布拉是一位從古希臘以來給觀測天文學帶來真正進步的第一個人。他具有驚人的機械操作能力和觀察能力,他用自己製作的儀器,對太陽、月亮和行星位置進行觀測,精度達到2分,而托勒密和哥白尼觀測的精度約為10分。其實泰戈布拉在"理論"天文學方面的成就不大。法國天文學家拉普拉斯評價泰戈布拉時說:「泰戈布拉雖然是一位偉大的觀測者,但在原因的探索上卻不高明。….」泰戈布拉對天文學和自然科學最大的貢獻是—–他在1601年臨終前發現了克卜勒。
正是由於克卜勒忠實地繼承和發揚了泰戈布拉留下二十年觀測所得的"科學遺產",發現了行星運動三定律。他兩是科學史上的絕配,泰戈布拉擅長觀測不善於理論歸納,克卜勒卻不善觀測(小時候患病,眼力很差)而熱衷數學計算。泰戈布拉若不遇到克卜勒,他一生辛勤觀測的資料可能沈睡更久。
克卜勒接替泰戈布拉工作,由最突出的火星著手,經過4年70次的各種軌道形狀的設計方案計算,首先得到行星運行的等面積定律,隨後發現火星運動的軌道不是正圓,而是焦點位於太陽上的橢圓(軌道定律),但他對已取得的成就還不滿足,因為他沒有揭示出各行星運動之間的任何關係。他渴望且堅信存在一個能適合所有行星的總體模式,把各行星聯繫在一起。在很少人瞭解和支持的困境下,經過九年的反覆計算和假設,終於得到第三定律,他情不自禁地寫道:「認識到這一真理,這是源自於我最美好的期望的。大局已定,這本書寫出來了,可能當代有人閱讀,也可能是供後人閱讀的。它也可能要等一個世紀才有讀者,就像上帝等了六千年才有信奉者一樣,這一點我不在乎!」
—-摘自「物理發展史上的里程碑」 凡異出版社
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– 2011 年 01 月 03 日
平方反比之重力與行星橢圓軌道—牛頓
1684年初，天文學家哈雷（Edmond Halley，1656–1742，英國人）與虎克和瑞恩（Christopher Wren，1632–1723，英國人）三人在英國皇家學會聚會，論及行星運動的問題。虎克宣稱他已能從平方反比力推論出橢圓軌道，但不願立即公布，因為他想要等別人都證不出來，知道問題極為困難後，才要公布其證明。不過哈雷與瑞恩都不相信虎克，瑞恩還提出懸賞給能夠在一個月內提出正式證明的人。1684年夏天，哈雷到劍橋拜訪牛頓，問他受平方反比力影響的行星，其運動軌跡為何？沒想到，哈雷才一問，牛頓當下就回答說是橢圓。哈雷大吃一驚，希望能看到證明。牛頓一時找不到原先寫下的證明，答應哈雷儘快補一份給他。數個月後，牛頓寫出一篇短文〈論運動〉(De Motu)給哈雷，裡頭已有《自然哲學的數學原理》一書的雛型。在哈雷的督促下，牛頓才著手撰寫《自然哲學的數學原理》，完整地闡明他的力學體系與萬有引力理論。從1685年初至1686年中，花了一年半才完成。科學史家認為，牛頓應該是在1679–1680年間解決了行星軌道問題，卻沒公開宣揚。為什麼牛頓會如此，仍是個謎，沒有定論。
資料來源: 龍騰文化 基礎物理(一) 高湧泉教授 主編
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– 2011 年 01 月 03 日
重點整裡:牛頓萬有引力
在此單元我們整理克卜勒由行星軌道數據所得的三個克卜勒行星運動定律以及牛頓引入物質間的萬有引力以牛頓運動定律來解釋行星運動.目前以行星做等速率圓周運動時的動力現象為主.
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– 2011 年 01 月 02 日
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