Kepler - movimento elíptico

Quais as razões de serem apenas seis planetas (incluindo a Terra) visíveis?

Filosofia das Ciências

Tema: o movimento elíptico

Filósofo: Kepler, J. (1571 – 1630)

Obras: Carta a Herwart (1605) / Uma Nova Astronomia (1609)

Biografia

Kepler, J. (1571 – 1630), foi um astrônomo e matemático alemão. Considerado figura-chave da revolução científica do século XVII é, todavia, célebre por ter formulado as três leis fundamentais da mecânica celeste, denominadas por Leis de Kepler, tendo estas sido codificadas por astrônomos posteriores com base nas suas obras. Suas obras forneceram as bases para a teoria da gravitação universal de Isaac Newton.

Habilidade: ler de modo filosófico textos de diferentes estruturas e registros

Socrática - Primeira Lei de Kepler: Lei das Órbitas Elípticas

TV Escola - ABC da Astronomia - Kepler

Habilidade: ler textos filosóficos de modo significativo

Carta a Herwart (1605)

Estou muito preocupado com a investigação das causas físicas. O meu propósito é mostrar que a máquina celeste deve ser assemelhada não a um organismo divino, mas antes a um relógio..., pelo menos na medida em que todos os múltiplos movimentos são causados por uma única e muito simples força magnética, tal como no caso do relógio todos os movimentos são provocados por um simples peso. Além disto, mostro como é que este conceito físico pode ser apresentado através do cálculo e da geometria.

Uma Nova Astronomia (1609)

(Física Celeste)

Tomei as dimensões das órbitas planetárias de acordo com a astronomia de Copérnico, que coloca o Sol imóvel no centro e a Terra móvel quer em torno do Sol quer em torno do seu próprio eixo; e mostrei que as diferenças das suas órbitas correspondiam às cinco figuras pitagóricas regulares. (...)

Já que a bondade divina nos concedeu Tycho Brahe, o mais diligente observador, cujas observações trouxeram à luz um erro de oito minutos nos cálculos ptolomaicos, no caso de Marte, é obtendo um ajuste perfeito que podemos agradecer e honrar este favor de Deus, com mente agradecida. Obtê-lo-emos certamente, de modo a poder finalmente mostrar a verdadeira forma dos movimentos celestes (apoiando-nos nestas provas contra o sofisma das hipóteses então aceitas). Eu próprio preparei este caminho para outros, nos capítulos seguintes, tanto quanto me permitirem as minhas escassas capacidades. Porque se pensasse que os oito minutos de longitude podiam ser ignorados, teria corrigido imediatamente a hipótese que ele fez antes e que funcionou razoavelmente. Mas tal como acontece na realidade, porque não podem ser ignorados, estes oito minutos, sozinhos, prepararam o caminho para uma reformulação total da astronomia e são o assunto que se tornou numa parte fundamental deste trabalho.

Dicionário Filosófico

Órbita elíptica - na mecânica celeste, é uma órbita com excentricidade maior que 0 e menor que 1 (excluindo assim, a órbita circular). 

Habilidade: elaborar por escrito o que foi apropriado de modo reflexivo

1 – Na Carta a Herwart lemos que Kepler foi um dos pioneiros em relacionar a investigação de causas físicas com os cálculos geométricos e hipóteses observacionais para explicar a mecânica celeste. Ele tinha como hipótese a existência de uma força que provocava o movimento e as distâncias dos planetas. Kepler achava que esta força era:

(   ) nuclear forte     (   ) nuclear fraca     (   ) magnética     (   ) gravitacional

2 – Pesquise, copie e cole as cinco figuras geométricas pitagóricas/platônicas regulares.

3 – Kepler combinou as figuras geométricas de modo que as esferas reproduzissem as distâncias planetárias reais obtendo um erro inferior a cinco por cento (conforme a imagem abaixo). Hoje sabemos que este arranjo é:

(   ) inteiramente acidental          (   ) inteiramente real          (   ) inteiramente essencial

4 – Qual é o nome do astrônomo que convidou Kepler para ser seu assistente em seu novo observatório em Praga, no ano de 1600?

5 – Kepler tentou reproduzir as observações de Tycho sobre Marte e seu melhor arranjo apresentou uma diferença de oito minutos de arco nas posições. Destas diferenças nas medições surgiu a hipótese de que as órbitas dos planetas eram:

(   ) elipses          (   ) circulares          (   ) circunferências         (   ) Esféricos

6 – Como Platão e todos os pensadores subsequentes, partimos do princípio que a natureza é, fundamentalmente, ordenada e consistente. Por isso, deve ser compreensível de uma maneira simples. Portanto, para Platão, os movimentos celestes devem ser circulares e uniformes. O que ocorreu em 1572 que corroborou para abalar ainda mais este princípio confirmando que na verdade ocorriam variações no firmamento?

(   ) o aparecimento de um cometa          (   ) o aparecimento de uma nova estrela

7 – O trabalho de Kepler é um exemplo da atividade científica. A saber, de uma grande variedade de fenômenos resumi-los através de uma lei simples, de preferência expressa na forma matemática. Pesquise e escreva abaixo as Três Leis do movimento dos planetas de Kepler.

8 – (ENEM-2009) Na linha de uma tradição antiga, o astrônomo grego Ptolomeu (100-170 d.C.) afirmou a tese do geocentrismo, segundo a qual a Terra seria o centro do universo, sendo que o Sol, a Lua e os planetas girariam em seu redor em órbitas circulares. A teoria de Ptolomeu resolvia de modo razoável os problemas astronômicos da sua época. Vários séculos mais tarde, o clérigo e astrônomo polonês Nicolau Copérnico (1473-1543), ao encontrar inexatidões na teoria de Ptolomeu, formulou a teoria do heliocentrismo, segundo a qual o Sol deveria ser considerado o centro do universo, com a Terra, a Lua e os planetas girando circularmente em torno dele. Por fim, o astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler (1571- 1630), depois de estudar o planeta Marte por cerca de trinta anos, verificou que a sua órbita é elíptica. Esse resultado generalizou-se para os demais planetas.

A respeito dos estudiosos citados no texto, é correto afirmar que:

a) Ptolomeu apresentou as ideias mais valiosas, por serem mais antigas e tradicionais. 

b) Copérnico desenvolveu a teoria do heliocentrismo inspirado no contexto político do Rei Sol. 

c) Copérnico viveu em uma época em que a pesquisa científica era livre e amplamente incentivada pelas autoridades. 

d) Kepler estudou o planeta Marte para atender às necessidades de expansão econômica e científica da Alemanha. 

e) Kepler apresentou uma teoria científica que, graças aos métodos aplicados, pôde ser testada e generalizada.