Zentralbewegung. 561
folgenden Zeitteilchen eine ungleiche Fläche
vom Leitstrahl überstrichen; es ist demnach
die überstrichene Fläche nicht mehr pro
portional der Zeit/ Wir können daraus
den Schluß ziehen: Wenn die vom Radius
Vector überstrichene Fläche der Zeit pro
portional ist, so erfolgt die Bewegung
infolge einer Zentralkraft. Durch diesen
Gedankengang wurde Newton von dem
zweiten Keplerschen Gesetz auf den Satz
geführt, daß die Bewegung der Planeten
um die Sonne die Folge einer von der
letztern ausgehenden Kraft sei.
Kennt man die Bahn, so läßt sich auch
das Gesetz finden, nach welchem die Z.
wirkt, oder, um bestimmter zu sprechen,
die Beschleunigung (Zunahme der Ge
schwindigkeit), die sie in jeder Sekunde
dem bewegten Punkt erteilt. Wir wollen
dies an dem für astronomische Zwecke ohne
hin interessantesten Fall, der Planetenbe
wegung, zeigen. Dabei bedienen wir uns
der in den Art. Ellipse und Kegel
schnitte aufgeführten geometrischen Ei
genschaften dieser Linien.
Nach dem ersten Keplerschen Gesetz be
wegen sich die Planeten in Ellipsen, in
deren einem Brennpunkt die Sonne steht.
Wir wollen uns nun denken, 8 sei dieser
Brennpunkt, 0 A bie große Halbachse und
P der Ort des Planetenmittelpunkts in
einem bestimmten Augenblick, PT sei die
Richtung der Tangente an die Bahn, also
die Richtung der Bewegung, PH die bis
zum Schnittpunkt N mit der großen
Halbachse verlängerte Normale, Winkel
NT 8 = Denken wir uns nun an P
den Krümmungskreis gelegt (vgl. Ellipse
io), so können wir annehmen, daß die
Bewegung momentan in diesem Kreise
stattfindet. Bei jeder Kreisbeweguim sucht
sich aber der bewegte Punkt vom Mittel
punkt zu entfernen mit einer gewissen
Kraft, die wir die Zentrifugalkraft (s. d.)
nennen. Die Beschleunigung, welche die
selbe dem Punkt in der Sekunde erteilt,
ist gleich —, wenn v die Geschwindigkeit
des Punktes in seiner Bahn und <j den
Krümmungsradius bedeutet. Letzterer
hat aber (zufolge Ellipse, S 117) deu
Wert
Astronomie.
NP
COS 3 1fj '
die Beschleunigung der Zentrifugalkraft,
die den Planeten in der Richtung NP
nach der Außenseite der Bahn zu treiben
sucht, ist hiernach
V 3 V 2 . COS 3 !/'
— 7 NP
Die Größe v-cos ip können wir aber an
ders ausdrücken. Zerlegen wir nämlich die
in der Richtung PT stattfindende Ge
schwindigkeit nach dem Satz vom Par
allelogramm der Bewegungen in eine in
der Richtung des Leitstrahls liegende Kom
ponente PV und in eine dazu senkrechte
PH, so ist der Winkel UPT — u-, und
daher ist v-cos’l> = PU die zum Radius
Vector 8P rechtwinkelige Komponente der
Geschwindigkeit. Multipliziert man diese
mit der Halste des Radius Vector SP = r,
so erhält man die Fläche, welche der Ra
dius Vector in einer Sekunde überstreicht,
die sogen. Flächengeschwindigkeit.
Den Wert derselben kann mau aber nicht
bloß durch die Formel
Y r • v • cos H,
sondern auch noch auf folgende Art fin
den. Bedeutet u die Umlaufszeit des Pla
neten (in Sekunden), so wissen wir, daß
in dieser Zeit der Radius Vector die ganze
Ellipsenfläcbe überstreicht. Diese hat nun
(vgl. Ellipse 12) den Wert ab n, und mit
hin ist die Flächengeschwindigkeit gleich
Setzt man beide Werte der Flächenge
schwindigkeit einander gleich, so ergibt sich
v cos <f> — 2 - a —,
und mithin hat die Beschleunigung der
Zentrifugalkraft den Wert
4 a 3 b 3 7i 3
1 r 3 u a -NP"
Nun folgt aus dem zweiten Keplerschen
Gesetz, daß die Sonne dem Planeten eine
Beschleunigung in Richtung des Radius
Vector erteilt, und zwar muh dieselbe n a ch
der Sonne hin gerichtet sein, die Sonne
muß anziehend wirken, weil sonst der
Planet nach der Außenseite der Bahn ginge.
Ist diese Beschleunigung gleich q x , so kön-
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