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Gravitation (Gesetze der Planetenbeweguug).
welche uns die Gestalt der Bahn angibt.
Zu dem Zweck denken wir uns durch den
Sonnenmittelpunkt eine feste Gerade ge
legt und bezeichnen den Winkel, den der
Radius Vector mit dieser Geraden ein
schließt, mit rp. Nennen wir dann noch 6
die Flächen ge schwi ndigk eit, d. h. die
Fläche, welche dem zweiten Kcplerschen
Gesetz zufolge der Radius Vector in jeder
Sekunde überstreicht, so ergibt sich bei
einer gewissen Wahl der festen Geraden
die Gleichung v
r — (4)
1 1 + e cos cp
in welcher ^ 46»
P k a (1 + I»)
(5)
und
e 2 = l
4cC a
k 4 (1 •+ m) a
(6)
ist. Aus dem Art. »Kegelschnitte« er
hellt aber, daß die Gleichung (4) einen
Kegelschnitt darstellt, und zwar ist der
Punkt, von welchem der Radius Vector
ausgeht, also der Sonnenmittelpunkt, ein
Brennpunkt dieses Kegelschnitts, die feste
Gerade ist seine Hauptachse, p das Para
meter und 6 die Exzentrizität.
Hierin liegt eineErweiterung des ersten
Keplerschen Gesetzes. Während nämlich
dieses sagt, daß alle Planeten sich in Ellip
sen um die in einem Brennpunkt stehende
Sonne bewegen, folgt auS dem Newton-
schen Gravitationsgesetz lediglich, daß die
Bahn eines unter dem Einfluß des letz-
tern sich bewegenden Körpers eine Ellipse
sein kann; sie kann aber auch eine Pa
rabel oder eine Hyperbel sein. Ob nun
thatsächlich das eine oder das andre statt
findet , das hängt von dem Werte der Ex
zentrizität 6 ab: ist diese gleich 1, so ist die
Bahn (4) eine Parabel,'ist sie größer als
1, eine Hyperbel, ist sie aber kleiner
als l, eine Ellipse. Aus der Gleichung (6)
ist nun ersichtlich, daß der erste, zweite oder
dritte Fall eintritt, je nachdem die Größe
o gleich 0, negativ oder positiv ist. Mittels
des in der Gleichung (3) angegebenen
Werts von c lassen sich diese Bedingungen
in der Form angeben, daß die Bahn eine
Parabel ist, wenn ^
v 0 = k
2 (1 + m)
r„
eine Hyperbel, wenn
v 0 großer als k W —^
endlich eine Ellipse, wenn
v 0 kleiner ist als k \J 2 0 + m >.
Es ist hierbei bemerkenswert, daß
die Art der Kurve, in welcher der Körper
sich bewegt, nicht abhängt von der
Richtung, sondern nur von der
Größe der Geschwindigkeit v 0 , die dem
Körper anfänglich zukommt.
Ferner erkennt man, daß bloß bei einer
einzigen Größe von v 0 eine parabolische
Bahn entsteht, dagegen in unendlich vie
len Fällen eine hyperbolische und ebenso
in unendlich vielen eine elliptische Bahn.
Gleichwohl beobachten wir thatsächlich bei
den Planeten und manchen Kometen ellip
tische, bei vielen der letztern aber auch
parabolische und nur bei einer geringen
Anzahl hyperbolische Bahnen. Doch ist
es beiden Kometenbahnen, die wir als
parabolisch betrachten, noch zweifelhaft, ob
wir es mit wirklichen Parabeln oder nur
mit sehr lang gezogenen Ellipsen oder
Hyperbeln zu thun haben.
10) Wir wollen jetzt noch den Fall der
elliptischen Bewegung bettachten.
Zunächst ist hier (vgl. Ellipse) das Para
meter p = a (1 - e 2 ),
die Exzentrizität bedeutet; diehalbe Neben
achse ist demnach
d — a y/i — e a
und mithin die Fläche der Ellipse
ab7? — a 2 « x/i — e a .
Bezeichnet man nun die (in Sekunden
ausgedrückte) Umlaufszeit des Planeten
mit u, so findet man für die Flächen
geschwindigkeit 0 den Ausdruck
„ a b n a a n \/1 — e*
Anderseits ist der Gleichung (5) zufolge
C=|k\y P (l+m),
und wenn man in diese Gleichung den
Wert p—a(l — e 2 ) einsetzt und beide
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Astronomie.