Tidak diberi dalam peperiksaan, hafal.
Kegunaannya
Kepler's third law digunakan dalam Kegravitian (Fizik SPM Tingkatan 4). Kekalkan unit SI dalam setiap baris kerja. Kegravitian
Simbol dan unit SI
| Simbol | Maksud | Unit SI |
|---|---|---|
| T | tempoh orbit | s |
| r | jejari orbit | m |
Penyusunan semula
T₁²/r₁³ = T₂²/r₂³T² = (constant) × r³r³ = T² / (constant)
Contoh penyelesaian
Perangkap biasa
Memahami Hukum ketiga Kepler
Hukum ketiga Kepler menyatakan bahawa kuasa dua tempoh orbit planet berkadar dengan kuasa tiga jejari orbitnya: T² ∝ r³, jadi T² / r³ = pemalar bagi setiap jasad yang mengorbit jisim pusat yang sama.
Di sini T ialah tempoh orbit dalam saat (s) dan r jejari orbit dalam meter (m). Oleh sebab nisbah T²/r³ tetap, dua orbit mengelilingi bintang atau planet yang sama boleh dibandingkan terus.
Bentuk paling berguna ialah nisbah T₁²/r₁³ = T₂²/r₂³. Untuk mencari tempoh tak diketahui, susun kepada T₂² = T₁² (r₂/r₁)³; untuk mencari jejari, guna r³ = T² / (pemalar).
Kekalkan unit sama di kedua-dua belah.
Contoh dikira langkah demi langkah
Planet A mengorbit sebuah bintang dengan tempoh T₁ = 2 tahun pada jejari r₁. Planet B mengorbit bintang sama pada r₂ = 9r₁.
Cari tempoh planet B.
Guna bentuk nisbah dan gantikan:
T₂² / r₂³ = T₁² / r₁³, maka T₂² = T₁² (r₂/r₁)³ = 2² × 9³
T₂² = 4 × 729 = 2916, jadi T₂ = √2916 = 54 tahun.
Oleh sebab jejari 9 kali lebih besar, tempoh bertambah dengan faktor √(9³) = 27, memberi 54 tahun. Kaedah nisbah mengelak keperluan nilai pemalar, dan ia berkesan selagi kedua-dua planet mengorbit jasad pusat yang sama.
Jawapan dikekalkan kepada dua angka bererti.
Kesilapan lazim dan cara ia diuji
Peraturan teras ialah kuasa duakan tempoh dan kuasa tigakan jejari; menukar kuasa (mengkuasatigakan T atau mengkuasaduakan r) ialah kesilapan paling kerap.
Kesilapan lain: lupa mengkuasatigakan nisbah jejari apabila menggunakan T₂² = T₁²(r₂/r₁)³; mengambil punca kuasa dua satu belah sahaja; dan mencampur unit (tahun di satu belah, saat di belah lain). Hukum ini hanya membandingkan jasad yang mengorbit jisim pusat yang sama.
Ia muncul di bawah nyatakan (tulis hukum), hitung (cari tempoh atau jejari tak diketahui dari orbit lain), dan terangkan (mengapa planet luar mengambil masa jauh lebih lama untuk mengorbit berbanding planet dalam).
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)