Como calcular a velocidade de um satélite ao redor da terra
Video: A Órbita da lua em torno da terra
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No espaço, a gravidade fornece a força centrípeta que causa satélites (como a lua) para orbitar corpos maiores (como a Terra). Graças à física, se você sabe a massa ea altitude de um satélite em órbita em torno da Terra, você pode calcular o quão rápido ele precisa viajar para manter essa órbita.
Um satélite em particular só pode ter uma velocidade quando em órbita em torno de um corpo particular a uma determinada distância, porque a força da gravidade não muda. Então o que é que a velocidade? Você pode calcular-lo com as equações para a força centrípeta e força gravitacional. Para um satélite de uma massa particular, m1, a órbita, você precisa de uma força centrípeta correspondente:
Video: Velocidade orbital - exercícios
Esta força centrípeta tem que vir a partir da força da gravidade, de modo
Você pode reorganizar esta equação para obter a velocidade:
Esta equação representa a velocidade que um satélite em um determinado raio deve viajar a fim de orbitar se a órbita é devido à gravidade. A velocidade não pode variar, desde que o satélite tem um raio orbital constante - isto é, o tempo que ele está andando em círculos. Esta equação é válida para qualquer objeto em órbita onde a atração é a força da gravidade, quer se trate de um satélite feito pelo homem a orbitar a Terra ou a Terra orbitando o sol. Se você quiser encontrar a velocidade de satélites que orbitam a Terra, por exemplo, você usar a massa da Terra na equação:
Aqui estão alguns detalhes que você deve observar na revisão da equação de velocidade em órbita:
Você tem que usar a distância do centro da Terra, e não a distância acima da superfície da Terra, como o raio. Portanto, a distância que você usa na equação é a distância entre os dois corpos que orbitam. Neste caso, você adiciona a distância do centro da Terra para a superfície da Terra, 6,38 × 106 metros, a altura do satélite acima da Terra.
A equação assume que o satélite é alta o suficiente fora da terra que orbita fora da atmosfera. Essa suposição não é realmente verdadeiro para Satélites artificiais, mesmo a 400 milhas acima da superfície da Terra, os satélites se sentem atrito do ar. Gradualmente, o arrasto de atrito leva-los mais e mais, e quando eles atingem a atmosfera, eles queimar na reentrada. Quando um satélite é menos de 100 milhas acima da superfície, sua órbita decai consideravelmente cada vez que circunda a Terra. (Descubra abaixo!)
A equação é independente da massa. Se a lua em vez do satélite artificial orbitou a 400 milhas e você poderia ignorar o atrito do ar e colisões com a Terra, ele teria que ir com a mesma velocidade como o satélite, a fim de preservar sua órbita próxima (que faria para algumas bastante moonrises espectaculares).
Video: Como os Satélites giram em torno da Terra - Curioso Espacial
satélites fez-humanos tipicamente orbitam a uma altura de 400 milhas a partir da superfície da Terra (cerca de 640 quilómetros, ou 6,4 x 105 metros). Qual é a velocidade de uma tal via satélite? Tudo que você tem a fazer é colocar os números:
Isso converte a cerca de 16.800 milhas por hora.