핵심 원리

케플러 제1법칙: 행성은 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 운동합니다. 제2법칙: 같은 시간에 쓸어 지나가는 면적은 일정합니다. 제3법칙: 행성의 공전 주기는 반장축이 클수록 길어지며, T²는 a³에 비례합니다.

탐구 질문

• 이심률이 0인 궤도와 0.9인 궤도는 모양과 태양 위치가 어떻게 다를까요?
• 행성이 근일점에서 더 빠르게 움직여야 하는 이유를 면적 속도와 연결해 설명할 수 있을까요?
• 지구보다 태양에서 먼 행성의 공전 주기가 긴 이유를 조화 법칙으로 어떻게 설명할 수 있을까요?

실생활 연결

• 인공위성 궤도 설계에서는 원궤도와 타원궤도를 모두 사용합니다.
• 핼리 혜성과 같은 혜성은 이심률이 큰 타원 궤도를 가집니다.
• GPS 위성도 중력과 공전 주기 계산이 정확해야 위치 정보를 제공합니다.

교과서 연계

역학과 에너지 I편 p32~39의 케플러 법칙과 중력 단원을 학습할 때, 타원 궤도와 면적 속도, 조화 법칙을 한 장면에서 연결해 볼 수 있도록 구성했습니다.