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본 연구에서는 제 7차 교육과정의 교과서 내용 중에서 케플러 법칙에 대하여 먼저 분석을 하였으며, 케플러 법칙에 대하여 간단한 증명을 하였다. 간단한 증명에서는 타원 궤도에 대하여 기하학적으로 증명을 하였고, 케플러 법칙을 운동법칙과 중력 법칙을 결합하여 각운동량의 개념에서 물리적으로 해석하였다. 그리고 케플러 제 3법칙을 만유인력, 중력, ...

본 연구에서는 제 7차 교육과정의 교과서 내용 중에서 케플러 법칙에 대하여 먼저 분석을 하였으며, 케플러 법칙에 대하여 간단한 증명을 하였다. 간단한 증명에서는 타원 궤도에 대하여 기하학적으로 증명을 하였고, 케플러 법칙을 운동법칙과 중력 법칙을 결합하여 각운동량의 개념에서 물리적으로 해석하였다. 그리고 케플러 제 3법칙을 만유인력, 중력, 질량 중심 관계의 개념을 통하여 증명하였다. 이 개념은 이미 고교과정의 학습서에서 어느 정도 다루어지는 내용이다. 여기에 본 연구는 부록으로 케플러의 행성 운동 법칙을 원뿔 곡선 극좌표로 유도하였으며 벡터로 해석 하였다. 또한 중심력을 받고 운동하는 입자의 궤도에 대한 방정식을 이용하여 원뿔 곡선의 방정식으로 유도하였다. 그리고 궤도에 영향을 주는 (이심률)과 (에너지)에 따라서 곡선을 분류하였다. 행성의 운동, 즉 타원궤도 운동에서 장축은 입자의 에너지에만 의존하고 단축은 에너지와 각운동량이 영향을 줌을 알아보았다. 케플러법칙의 응용으로서 실제 우리 태양계 안에서 운동하는 천체들의 운동들의 실제 예를 알아보았다. 행성, 소행성, 고리와 위성계, 명왕성의 운동과 위성, 혜성의 운동, 로켓의 궤도 진입, 인공위성과 우주 탐사선의 궤도의 내용과 예를 들었다.

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