Bir gezegenin yörüngesi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi Kepler'in 1. kanunu ile doğrudan çelişir?
A) Gezegenlerin yörüngeleri elips şeklindedir
B) Yörüngelerin bir odağında Güneş bulunur
C) Gezegenler yörüngelerinde sabit hızla hareket eder
D) Yörüngeler daireye çok yakın elipsler olabilir
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soru, gezegenlerin yörüngeleriyle ilgili temel bir fizik yasası olan Kepler'in gezegen hareket yasalarını anlamamızı gerektiriyor. Özellikle Kepler'in 1. kanunu üzerine odaklanacağız.
Öncelikle, Kepler'in 1. Kanunu'nu hatırlayalım:
- Kepler'in 1. Kanunu (Yörüngeler Kanunu): Her gezegenin Güneş etrafındaki yörüngesi bir elipstir ve Güneş bu elipsin iki odağından birinde bulunur.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Gezegenlerin yörüngeleri elips şeklindedir: Bu ifade, Kepler'in 1. kanununun doğrudan bir parçasıdır. Kanun, yörüngelerin elips olduğunu açıkça belirtir. Dolayısıyla bu ifade, Kepler'in 1. kanunu ile çelişmez, aksine onu doğrular.
- B) Yörüngelerin bir odağında Güneş bulunur: Bu ifade de Kepler'in 1. kanununun doğrudan bir parçasıdır. Kanun, Güneş'in elipsin odaklarından birinde yer aldığını belirtir. Bu nedenle bu ifade de kanunla çelişmez.
- C) Gezegenler yörüngelerinde sabit hızla hareket eder: İşte bu ifade, Kepler'in yasalarıyla çelişir! Kepler'in 1. kanunu yörüngenin şeklini ve Güneş'in konumunu tanımlarken, Kepler'in 2. kanunu (Alanlar Kanunu) gezegenlerin yörüngelerinde nasıl hareket ettiğini açıklar. 2. kanuna göre, gezegenler Güneş'e yaklaştıkça hızlanır, Güneş'ten uzaklaştıkça yavaşlar. Yani, gezegenlerin yörüngelerinde sabit hızla hareket etmesi mümkün değildir. Eğer bir gezegen sabit hızla hareket etseydi, bu durum, Kepler'in 1. kanununda belirtilen eliptik yörünge ve Güneş'in odakta olması durumuyla (yerçekimi yasaları çerçevesinde) tutarlı olmazdı. Dolayısıyla bu ifade, Kepler'in gezegen hareket modelinin temel bir varsayımıyla doğrudan çelişir.
- D) Yörüngeler daireye çok yakın elipsler olabilir: Bir daire, özel bir elips durumudur (eksentrisitesi sıfır olan elips). Kepler'in 1. kanunu yörüngelerin elips olduğunu söyler ve daire de bir elips olduğu için, yörüngelerin daireye çok yakın elipsler olması kanunla tamamen uyumludur. Hatta çoğu gezegenin yörüngesi daireye oldukça yakındır.
Sonuç olarak, gezegenlerin yörüngelerinde sabit hızla hareket ettiği ifadesi, Kepler'in gezegen hareket yasalarıyla (özellikle 2. kanunla ve dolaylı olarak 1. kanunun geçerli olduğu fiziksel koşullarla) doğrudan çelişmektedir.
Cevap C seçeneğidir.
