La 3
e loi de Kepler indique que, pour une planète du système solaire, le carré de la période de révolution
\text{P} (en seconde) est proportionnel au cube de la distance au Soleil (en mètre). Autrement dit, il existe un réel
k tel que
\mathrm{P}^{2}=k \times d^{3}. La constante
k est exprimée en s
2·m
-3.
Afin de modéliser le problème, on donne :
- la période \mathrm{P} en année terrestre ( \mathrm{P} = 1 pour la Terre) ;
- la distance d en unité astronomique (1 U.A. = distance Terre-Soleil donc d = 1 pour la Terre) ;
- la constante k égale à 1 ;
- la relation physique se ramène donc à l'égalité mathématique : \mathrm{P}^{2}=d^{3} .
Puisque les expressions sont toutes positives, on en déduit alors que
\mathrm{P}=\sqrt{d}^{3} et que
d=\sqrt[3]{\mathrm{P}^{2}} . La racine cubique
sera étudiée dans le chapitre 4, elle s'obtient ici à l'aide de la calculatrice.