Hukum Kepler

Hukum kepler tentang gravitasi ditemukan jauh sebelum Newton mempelajari tentang fenomena alam semesta, Keppler telah lebih dahulu  menyelidiki gerak planet dalam tata surya. Sebagai seorang ahli matematika, beliau condong mempelajari hal ini dalam cakupan matematik dimana gejala-gejala keteraturan dideteksi dari lintasan dan periodenya.

Kepler menemukan bahwa planet bergerak dengan kelajuan tidak konstan tetapi bergerak lebih cepat ketika dekat dengan matahari dibanding saat jauh dengan matahari . Dengan menggunakan hubungan matematika yang tepat antara periode planet dan jarak rata-rata dari matahari, ia berhasil memberikan kesimpulan dalam hukum-hukum tentang gerak planet yang kemudian dikenal dengan hukum Kepler. Bagaimana bunyi hukum Kepler?

Hukum-Hukum Kepler

Hukum I Kepler

Hukum I Kepler menyatakan bahwa semua planet bergerak dalam orbit elips dengan matahari sebagai salah satu fokusnya. Perhatikan gambar
di bawah ini!

Hukum Kepler I : Lintasan planet berbentuk elips

Pada gambar diatas menunjukkan lintasan elips dari planet dengan matahari berada salah satu titik fokusnya (F). Titik P merupakan titik dimana planet paling dekat dengan matahari dan dinamakan dengan Perihelion. Sedangkan titik A adalah titik terjauh planet degan matahari yang dinamakan dengan Aphelion.

Hukum II Kepler

Hukum II Kepler menyatakan bahwa garis yang menghubungkan tiap planet ke matahari menyapu luasan yang sama dalam waktu yang sama.

Perhatikan gambar diatas, gambar tersebut menjelaskan hukum II Kepler. Pada waktu yang sama yaitu Δ t, maka luasan OAB sama dengan luasan OCD. Sebuah planet bergerak lebih cepat ketika lebih dekat dengan matahari dibandingkan ketika saat jauh dengan matahari.

Hukum III Kepler

Pada hukum III Kepler menyatakan bahwa kuadrat periode tiap planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet dari matahari. Hukum III Kepler menunjukkan hubungan antara periode dengan jarak rata-rata planet ke matahari. Jika r adalah jarak rata-rata antarplanet dan matahari, sedangkan Δ T adalah periode revolusi planet, maka secara matematis hukum III Kepler dapat ditulis sebagai berikut.

Dengan C adalah konstan, sehingga untuk dua buah planet berlaku :

Keterangan :

T₁ : periode planet ke-1
T₂ : periode planet ke-2
r₁ : jarak rata-rata planet ke-1 dengan matahari
r₂ : jarak rata-rata planet ke-2 dengan matahari.

Hukum kepler merupakan dasar hukum gravitasi yang dikembangkan oleh Sir Isaac Newton menjadi hukum grafitasi Newton.