1 cách chứng minh định luật III đây:
Xét 2 hành tinh 1 và 2 chuyển động với quỹ đạo coi như tròn xung quanh mặt trời thì gia tốc hướng tâm là:
[latex]a_{ht}=\frac{v^{2}}{r}=\omega ^{2}.r=\frac{4\pi ^{2}}{T^{2}}.r[/latex]
Lực hấp dẫn tác dụng lên hành tinh gây ra gia tốc hướng tâm. Theo định luật II Newton áp dụng với hành tinh 1 ta có:
[latex]F_{1}=M_{1}.a_{ht1}[/latex]
hay
[latex]G.\frac{M_{1}.M_{T}}{r_{1}^{2}}=M_{1}.\frac{4\pi ^{2}}{T_{1}^{2}}.r_{1}[/latex] (1)
Với [latex]M_{T}[/latex] là khối lượng của Mặt Trời. Suy ra:
[latex]\frac{r_{1}^{3}}{T_{1}^{2}}=\frac{G.M_{T}}{4\pi ^{2}}[/latex] (2)
Ta thấy đại lượng không phụ thuộc khối lượng hành tinh nên áp dụng cho hành tinh số 2:
[latex]\frac{r_{2}^{3}}{T_{2}^{2}}=\frac{G.M_{T}}{4\pi ^{2}}[/latex]
Từ (1)(2)ta có công thức gần đúng cho định luật III kepler:
[latex]\frac{r_{1}^{3}}{T_{1}^{2}}=\frac{r_{2}^{3}}{T_{2} ^{2}}[/latex]
hay
[latex]\frac{a_{1}^{3}}{T_{1}^{2}}=\frac{a_{2}^{3}}{T_{2} ^{2}}[/latex]