บทที่ 5 ดาวเคราะห 1. ตําแหนงปรากฏของดาวเคราะหบนฟากฟา 2. คาบดาราคติและคาบซินโนดิคของดาวเคราะห 3. การเคลื่อนที่ปรากฏของดาวเคราะหวงใน 4. การเคลื่อนที่ปรากฏของดาวเคราะหวงนอก 5. เคปเลอรกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห 6. ความสมมาตรในระบบสุริยะและระยะทางของดาวเคราะห 7. การจําแนกพวกและเรียกช่ือดาวเคราะหตามระบบตางๆ 8. มวล ขนาด ความหนาแนนและความแปนของดาวเคราะห 9. องคประกอบของวงโคจรของดาวเคราะห

รูป Solar system

นอกจากโลกและดวงจันทรแลว ระบบสุริยะของเรายังมีดาวเคราะหอีกหลายดวงและบางดวงก็มีบริวารเปนจํานวนมากดวย ทั้งหมดโคจรรอบดวงอาทิตยเหมือนโลกของเรา มนุษยเราก็ศึกษาดาวเคราะหมาตั้งแตยังไมมีเครื่องมือ จนกระทั่งปจจุบันเราสามารถสงยานไปสํารวจที่ดาวเคราะหดวงตางๆได ทําใหเรารูเกี่ยวกับดาวเคราะหพ่ีนองของเรามากขึ้น

5.1 ตําแหนงปรากฏของดาวเคราะหบนฟากฟา

รูป การเคลื่อนที่แบบ Retrograde ดาวอังคาร

ในภาพประกอบดวย 1. ดาวฤกษ (Fixed stars) เพราะอยูนิ่งไมเคลื่อนที่ 2. ดาวเคราะห (Wonderers หรือ Planets) เพราะมีการเคลื่อนที่ตามแนวเสน ecliptic 3. Direct Motion คือการเคลื่อนที่ไปขางหนาตามเสน ecliptic 4. Retrograde Motion คือการเคลื่อนที่ยอนกลับกับเสนecliptic

รูป ลักษณะของวงใน รูป ลักษณะของวงนอก ตําแหนงตางๆของดาวเคราะหตาม elongation ถา E = 0 องศา เรียกวา Conjunction 90 องศา เรียกวา Quadrature 180 องศา เรียกวา Opposition

5.2 คาบดาราคติและคาบซินโนดิคของดาวเคราะห

คาบดาราคติ (Sidereal Period) คอืเวลาที่ดาวเคราะหใชในการโคจรรอบดวงอาทิตย 1 รอบ คาบซินโนดิค (Synodic Period) คือเวลาที่ดาวเคราะหใชในการโคจรกลับมาอยูตําแหนง elongation เดิมอีกครั้ง

สําหรับดาวเคราะหวงใน มีสมการคํานวณดังนี้ สําหรับดาวเคราะหวงนอก มีสมการคํานวณดังนี้

ซึ่ง E= คาบดาราคติของโลก P= คาบดาราคติของดาวเคราะห S = คาบซินโนดิคของดาวเคราะห 5.3 การเคลื่อนที่ปรากฏของดาวเคราะหวงใน

ดาวพุธและดาวศุกรเปนดาวเคราะหวงในจะมีคา elongation นอยกวา 90 องศา คา elongationมากที่สุดของดาวพุธและดาวศุกรคือ 28 องศา และ 48 องศาตามลําดับ ถาเปนดาวศุกรตอนเย็นเรียกวาดาวประจําเมือง สวนในตอนเชาเรียกวาดาวประกายพฤกษ เนื่องจากดาวพุธและดาวศุกรเปนดาวเคราะหวงใน จึงมีลักษณะปรากฏเปนเฟสเหมือนดวงจันทรของโลกเรา

การเคลื่อนที่ปรากฏของดาวเคราะหวงใน จะอธิบายในเทอมของการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย และการโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทิตย ซึ่งความเร็วที่แทจริงของดาวเคราะหจะตองลบจากความเร็วของโลกเทียบกับดวงจันทร

รูปวงกลมคือความเร็วที่แทจริงของดาวเคราะหวงในเทียบกับดวง

อาทิตย ณ ตําแหนง elongation ตางๆ สวนเวกเตอรภายนอกเปนความเร็วของดาวเคราะหเทียบกับโลก

5.4 การเคลื่อนที่ปรากฏของดาวเคราะหวงนอกในเทอมของการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย

ภาพแสดงตําแหนงตางๆของดาวเคราะหวงนอกตาม elongation

การเคลื่อนที่ของดาวเคราะหวงนอกจะมี 2 แบบ คือ 1. การเคลื่อนที่ทางตรง ( Direct Motions) 2. การเคลื่อนที่วกกลับ ( Retrograde Motion)

5.5 เคปเลอรกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห

วงโคจรเล็กตามทฤษฏีของพโทเลมี ระบบสุริยะตามทฤษฏีของโคเปอรนิคัส

ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของวงดาวเคราะหของพโทเลมี ตองสรางวงโคจรเล็กกวา 240 วง แตของโคเปอร

นิคัสนี้ใชดวงอาทิตยเปนศูนยกลางใชวงโคจรเล็ก 40 วง ตอมาเคปเลอรไดอาศัยขอมูลที่ไทโค บราเฮ เก็บมาวิเคราะหและไดทําการสรางการเคลื่อนที่ของดาวเคราะหขึ้น

ตามรูป ดาวเคราะหจะอยูตําแหนง ณ ตําแหนง P ใดๆ โดย EP เปนระยะทางของดาวเคราะหจากโลก และ ES เปนระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย ดังนั้น SP เปนระยะทางจากดาวเคราะหถึงดวงอาทิตย

การหาคาบซินโนดิคสามารถหาไดจากสมการสังเกตการณ

ยกตัวอยางเชนการเคลื่อนที่ของดาวอังคาร

หรือประมาณ 687 วัน ซึ่งเปนคาบดาราคติของดาวอังคาร เคปเลอรไดสรางกฎขึ้นมา 3 ขอ เพื่ออธิบายวงโคจรและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะหรอบดวงอาทิตยดังนี้

1. วงโคจรของดาวเคราะหแตละดวงจะมีลักษณะเปนวงรี โดยมีดวงอาทิตยอยู ณ จุดโฟกัสจุดหนึ่งของวงรีนี้

2. กฎแหงพื้นที่ : เวคเตอรรัศมี (เสนที่ลากจากดวงอาทิตยถึงดาวเคราะห) ไปยังดาวเคราะห จะกวาดพื้นที่เทากันในชวงเวลาที่เทากันในขณะที่ดาวเคราะหเคลื่อนที่บนวงโคจร

3. กฎฮารโมนิค : กําลังสองของคาบดาราคติของดาวเคราะหจะเปนสัดสวนกับกําลังสามของระยะทางเฉลี่ยระหวางดาวเคราะหนั้นกับดวงอาทิตย

5.6 ความสมมาตรในระบบสุริยะและระยะทางของดาวเคราะห

คา inclination ของดาวเคราะหตางๆ

ซึ่งสามารถสรุปไดวา ดาวเคราะหโคจรในทิศทางเดียวกับที่ดวงอาทิตยหมุนรอบตัวเอง และวงโคจรเลื่อนจะซอนทับ ระนาบอิคคลิปติก ดาวเคราะหทุกดวงยกเวนยูเรนัส หมุนหมุนรอบตัวเองเหมือนดวงอาทิตย และบริวารของดาวเคราะหก็โคจรแบบดาวเคราะหเหมือนกับดาวเคราะหโคจรรอบดวงอาทิตย

มีนักวิทยาศาสตร 2 ทาน คือ ทิเทียสและโบด ไดสรางสมการแสดงความสัมพันธระยะทางเฉลี่ย ( dn) ของดาวเคราะหตางๆจากดวงอาทิตยดังนี้ dn = 0.4+ (0.3 x 2n) โดย n = , 0, 1, 2, ........... ตามลําดับ นับตั้งแตดาวพุธออกมา ดาวเคราะห ระยะทางจากสูตร ระยะทางจริง พุธ 0.4 0.39 ศุกร 0.7 0.72 โลก 1.0 1.00 อังคาร 1.6 1.52 - 2.8 - พฤหัส 5.2 5.20 เสาร 10.0 9.55 ยูเรนัส 19.6 19.20 เนปจูน 38.8 30.10 พลูโต 77.2 39.50 จากตารางพบวาที่ระยะ 2.8 ที่ไมมีดาวเคราะหนั้นเปนแถบของดาวเคราะหนอย 5.7 การจําแนกพวกและเรียกชื่อดาวเคราะหตามระบบตางๆ การจําแนกพวกของดาวเคราะหมี 3 วิธีคือ

1. กําหนดวงโคจรของโลกเปนหลัก Interior Planets คือ ดาวพุธ ดาวศุกร Superior Planets คือ ดาวอังคาร ดาวเคราะหนอย ดาวพฤหัส ดาวเสาร ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูนและดาวพลูโต

2. กําหนดทางโคจรของดาวเคราะหนอยเปนหลัก Inner Planets หรือ ดาวเคราะหวงใน ซึ่งไดแก ดาวพุธ ดาวศุกร โลกและดาวอังคาร Outer Planets หรือดาวเคราะหวงนอก ซึ่งไดแก ดาวพฤหัส ดาวเสาร ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดาวพลูโต

ดาวเคราะหวงใน ดาวเคราะหวงนอก

3. พิจารณาลักษณะดาวเคราะหที่คลายคลึงกับโลก Terrestial Planets คือดาวเคราะหเหมือนโลก คือ ดาวพุธ ดาวศุกร ดาวอังคาร และโลก Jovian Planets คือดาวเคราะหเหมือนดาวพฤหัส คือ ดาวพฤหัส ดาวเสาร ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน

สวนดาวพลูโตไมเหมือนทั้ง 2 กรณี

Terrestial Planets Jovian Planets ยกเวนดาวพลูโต

5.8มวล ขนาด ความหนาแนนและความแปนของดาวเคราะห

1. มวล ดาวเคราะหวงใน มวลจะเพิ่มขึ้นจนถึงโลก แตมวลของดาวอังคารจะลดลงโดยที่มวลรวมของดาวเคราะหวงในจะมีคาประมาณ 2 เทาของมวลของโลก

ดาวเคราะหวงนอก จากดาวพฤหัสมวลจะลดลงเรื่อยๆ โดยดาวเคราะหวงนอก จะมีมวลรวม 318 เทาของมวลโลก

2. เสนผานศูนยกลาง ดาวเคราะหวงใน โดยดาวพุธจะมีเสนผานศูนยกลาง 38% ของโลก

ดาวศุกรเสนผานศูนยกลาง 95 % ของโลก ดาวอังคารเสนผานศูนยกลาง 50 % ของโลก

ดาวเคราะหวงนอก ดาวพฤหัสมีเสนผานศูนยกลาง 11.23 % ของโลก ดาวเสารมีเสนผานศูนยกลาง 9.41 % ของโลก ดาวยูเรนัสมีเสนผานศูนยกลาง 3.98 % ของโลก เนปจูนมีเสนผานศูนยกลาง 3.88 % ของโลก พลูโตมีเสนผานศูนยกลาง 0.23 % ของโลก

รูปเปรียบเทียบเสนผานศูนยกลางของดาวเคราะห

3. ความหนาแนน ดาวเคราะหวงในจะมีความหนาแนนมากกวาดาวเคราะหวงนอก

4. ความแปนของดาวเคราะห ความแปนของดาวเคราะหจะแตกตางกันเนื่องจากผลของความหนาแนนและการหมุนรอบตัวเอง ดาวที่แปนมากที่สุดคือดาวเสาร โดยมีคาประมาณ 0.096

5. จํานวนบริวารของดาวเคราะห ดาวเคราะหวงในมีบริวารทั้งสิ้น 3 ดวง ดาวเคราะหวงนอกมีบริวารทั้งสิ้น 135 ดวง

ดวงจันทรของดาวเสาร

5.9 องคประกอบของวงโคจรของดาวเคราะห

ระยะครึ่งแกนยาว(Semimajor Axis ,a) ความรี (Eccentricity, e) ความเอียง (Inclination) มุมที่แกนยาวทํากับเสนที่เกิดจากการตัดกันของระนาบอิคคลิปติก กับระนาบของวงโคจร มุมที่เสนซึ่งเกิดจากการตัดกันของระนาบของวงโคจรทํากับเสนที่ตอจากดวงอาทิตยถึงจุดเวอรนอลอิควิ

นอดซเรียกวาลองจิจูดของบัพดิ่ง(Ascending Node)ขึ้น คาบของดาราคติของดาวเคราะห , P ยุค(Epoch , E)

หนังสืออิเล็กทรอนิกส

ฟสิกส 1(ภาคกลศาสตร( ฟสิกส 1 (ความรอน)

ฟสิกส 2 กลศาสตรเวกเตอร

โลหะวิทยาฟสิกส เอกสารคําสอนฟสิกส 1ฟสิกส 2 (บรรยาย( แกปญหาฟสิกสดวยภาษา c ฟสิกสพิศวง สอนฟสิกสผานทางอินเตอรเน็ต

ทดสอบออนไลน วีดีโอการเรียนการสอน หนาแรกในอดีต แผนใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร

แบบฝกหัดออนไลน สุดยอดสิ่งประดิษฐ

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ ตารางธาตุ)ไทย1) 2 (Eng)

พจนานุกรมฟสิกส ลับสมองกับปญหาฟสิกส

ธรรมชาติมหัศจรรย สูตรพื้นฐานฟสิกส

การทดลองมหัศจรรย ดาราศาสตรราชมงคล

แบบฝกหัดกลาง

แบบฝกหัดโลหะวิทยา แบบทดสอบ

ความรูรอบตัวท่ัวไป อะไรเอย ?

ทดสอบ)เกมเศรษฐี( คดีปริศนา

ขอสอบเอนทรานซ เฉลยกลศาสตรเวกเตอร

คําศัพทประจําสัปดาห ความรูรอบตัว

การประดิษฐแของโลก ผูไดรับโนเบลสาขาฟสิกส

นักวิทยาศาสตรเทศ นักวิทยาศาสตรไทย

ดาราศาสตรพิศวง การทํางานของอุปกรณทางฟสิกส

การทํางานของอุปกรณตางๆ

การเรียนการสอนฟสิกส 1 ผานทางอินเตอรเน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร3. การเคลื่อนท่ีแบบหนึ่งมิต ิ 4. การเคลื่อนท่ีบนระนาบ5. กฎการเคลื่อนท่ีของนิวตัน 6. การประยุกตกฎการเคลื่อนท่ีของนิวตัน7. งานและพลังงาน 8. การดลและโมเมนตัม9. การหมุน 10. สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง11. การเคลื่อนท่ีแบบคาบ 12. ความยืดหยุน13. กลศาสตรของไหล 14. ปริมาณความรอน และ กลไกการถายโอนความรอน15. กฎขอท่ีหน่ึงและสองของเทอรโมไดนามิก 16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17. คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง การเรียนการสอนฟสิกส 2 ผานทางอินเตอรเน็ต

1. ไฟฟาสถิต 2. สนามไฟฟา3. ความกวางของสายฟา 4. ตัวเก็บประจุและการตอตัวตานทาน 5. ศักยไฟฟา 6. กระแสไฟฟา 7. สนามแมเหล็ก 8.การเหนี่ยวนํา9. ไฟฟากระแสสลับ 10. ทรานซิสเตอร 11. สนามแมเหล็กไฟฟาและเสาอากาศ 12. แสงและการมองเห็น13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตรควอนตัม 15. โครงสรางของอะตอม 16. นิวเคลียร

การเรียนการสอนฟสิกสท่ัวไป ผานทางอินเตอรเน็ต

1. จลศาสตร )kinematic) 2. จลพลศาสตร (kinetics) 3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปลฮารโมนิก คลื่น และเสียง

5. ของไหลกับความรอน 6.ไฟฟาสถิตกับกระแสไฟฟา 7. แมเหล็กไฟฟา 8. คลื่นแมเหล็กไฟฟากับแสง9. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร

ฟสิกสราชมงคล