Gök Cisimleri Üzerine Çalışmalar ve Kepler Kanunları (Yörüngeler, Alanlar ve Periyotlar Kanunu)
Tarihsel süreçte gök cisimlerinin hareketini açıklamak için geliştirilen modelleri ve Türk-İslam bilginlerinin katkılarını açıklar. · Kepler'in Yörüngeler ve Alanlar kanunlarını gezegenlerin hız, enerji ve açısal momentum değişimleriyle ilişkilendirir. · Kepler'in Periyotlar Kanunu'nu kullanarak gezegenlerin ortalama yörünge yarıçapları ile dolanım periyotları arasındaki matematiksel bağıntıyı uygular.
- Kepler'in 1. Kanunu'na (Yörüngeler Kanunu) göre her gezegen, odaklarından birinde Güneş bulunan elips biçiminde bir yörüngede dolanır.
- Kepler'in 2. Kanunu'na (Alanlar Kanunu) göre yarıçap vektörü eşit sürede eşit alanlar tarar; gezegen Güneş'e yaklaşırken hızı artar, açısal momentumu korunur.
- Kepler'in 3. Kanunu'na (Periyotlar Kanunu) göre aynı yıldız etrafında dolanan gezegenler için R3T2 oranı sabittir.
Gök bilimi tarihindeki çalışmaları ve Kepler kanunlarını açıklamalarıyla eşleştiriniz.
Gezegen hareketleri ve Kepler kanunlarıyla ilgili ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.
| D | Y | |
| Batlamyus, Almagest adlı eserinde Dünya merkezli (jeosentrik) evren modelini savunmuştur. | ✓ | |
| Gezegen eliptik yörüngede Güneş'ten uzaklaşırken eylemsizlik momenti (I = m·r2) artar. | ✓ | |
| Güneş'e olan ortalama uzaklığı artan gezegenlerin Güneş etrafındaki dolanım periyodu azalır. | ✓ | |
| Gezegen Güneş'e en yakın konumdan (günberi) geçerken kütle çekim potansiyel enerjisi en büyüktür. | ✓ |
Görseldeki gibi aynı yıldız etrafında dolanan K ve L gezegenlerinin ortalama yarıçapları oranı RKRL = 14 ise periyotları oranı TKTL kaçtır?
- A18
- B14
- C116
- D12
Eliptik yörüngede dolanan bir gezegen Güneş'e yaklaşırken çizgisel hızı arttığı hâlde açısal momentumunun değişmemesinin (korunmasının) nedeni nedir?
Dünya'nın Güneş'e ortalama uzaklığı 1 AU ve periyodu 1 yıldır. Güneş'e en yakın 2 AU, en uzak 6 AU mesafede dolanan asteroidin periyodu kaç yıldır?
Eliptik yörüngede dolanan bir gezegenin Güneş'e yaklaşırken (günberiye giderken) fiziksel niceliklerindeki değişimi tabloda tamamlayınız.
| Fiziksel Nicelik | Güneş'e Yaklaşırken Değişimi | Fiziksel Nedeni / Bağıntısı |
|---|---|---|
| Çizgisel Hız (v) ve Kinetik Enerji | Artar | Yarıçap (r) azalırken eşit sürede eşit alan tarama zorunluluğu |
| Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi | Azalır | Toplam mekanik enerji korunurken kinetik enerjinin artması |
| Açısal Momentum (L) ve Mekanik Enerji | Değişmez (Korunur) | Kütle çekim kuvvetinin Güneş'e göre torkunun sıfır olması |
| Eylemsizlik Momenti (I) | Azalır | I = m·r2 bağıntısında yörünge yarıçapının (r) küçülmesi |
Görseldeki elips yörüngede periyodu 12 ay olan gezegenin tüm yörünge alanı 6S'dir. Yarıçap vektörü 2S'lik alanı kaç ayda tarar?
- A4 ay
- B2 ay
- C3 ay
- D6 ay
Yörünge hareketiyle ilgili ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.
| D | Y | |
| Elips yörüngede Güneş elipsin tam merkezinde değil, iki odak noktasından birinde bulunur. | ✓ | |
| Galileo Galilei, geliştirdiği teleskopla Jüpiter'in uydularını gözlemleyerek Güneş merkezli modeli desteklemiştir. | ✓ | |
| Aynı gezegen etrafında dolanan iki uydudan yörünge yarıçapı büyük olanın çizgisel sürati de büyüktür. | ✓ | |
| Gezegenin Güneş'e en yakın olduğu noktaya günberi, en uzak olduğu noktaya günöte denir. | ✓ |
İpuçlarına karşılık gelen kavramları yazarak anahtar kelimeyi bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: KİP
Görseldeki gök bilimi kuramlarını tarihsel gelişim sırasına göre eskiden yeniye doğru sıralayınız.
- 4Kepler'in Tycho Brahe'nin verileriyle elips yörünge kanunlarını kanıtlaması
- 3Kopernik'in gezegenlerin Güneş etrafında dolandığı Güneş merkezli modeli savunması
- 2Uluğ Bey ve Ali Kuşçu'nun Semerkant Rasathanesi'nde Zîc-i Uluğ Bey'i hazırlaması
- 1Batlamyus'un Dünya merkezli (jeosentrik) evren modelini ortaya koyması
Cümlelerdeki boşlukları kutudaki kavramlarla tamamlayınız.
- Gezegenlerin merkezdeki Güneş etrafında dolandığını savunan modeli 16. yüzyılda Kopernik ortaya koymuştur.
- Bir gezegen eliptik yörüngede Güneş'e yaklaşırken çizgisel hızı ve kinetik enerjisi artar.
- Kepler, gezegen kanunlarını hocası Tycho Brahe tarafından kaydedilen gözlem verilerini inceleyerek bulmuştur.
Gezegen yörüngelerine ait matematiksel ifadeleri karşılık gelen niceliklerle eşleştiriniz.