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By Lucien Silvano Alhanati

Física

Forças FOR

 

 Gravitação FOR04

Satélites artificiais FOR0404

Quais são as características do movimento de um satélite em órbita circular em relação à Terra ? FOR040401

Considere um satélite de massa m em órbita circular, de raio r, em relação à Terra, mostrada na figura.

Como a força que atua sobre o satélite produz uma aceleração a normal, o movimento do satélite é uniforme e portanto a sua velocidade orbital é constante.
Vamos determinar a velocidade orbital v.
Sabemos que a força peso é >>> P = m.a   e   P = G.m.M / r2 
Igualando os valores teremos m.a = G.m.M / r2 >>> a = G.M / r2 .
Como a aceleração é centrípeta então  a = v2 / r
Igualando os valores >>> v2 / r = G.M / r2 >>> v2 = G.M / r
Conclusões:
1 - a velocidade orbital não depende da massa do satélite.
2 - a cada órbita, isto é, a cada raio corresponde uma determinada velocidade.
3 - quanto maior for o raio menor será a velocidade orbital

Dois satélites numa mesma órbita circular podem manobrar no sentido de um alcançar o outro ? FOR040402

Na mesma órbita não é possível uma vez que uma variação de velocidade implicará numa mudança de órbita.

Um satélite em órbita circular em relação à Terra é atraído por ela. Qual é o motivo do satélite não cair sobre a Terra ? FOR040403

O satélite não cai por estar em movimento.

O que é um satélite geo-estacionário ? FOR040404

É um satélite que se movimenta de tal maneira que observado da Terra pareceria parado.

Quais as características da órbita de um satélite geo-estacionário ? FOR040405

Características da órbita:
1 - órbita circular cujo centro coincide com o centro da Terra.
2 - período de rotação igual ao da Terra, isto é, 24h.
3 - órbita situada no plano equatorial.
4 - altitude da órbita 36200km em relação à superfície da Terra.


Um satélite pode realizar uma órbita circular estável em relação à Terra com o centro da órbita não coincidente com o centro da Terra ? FOR040406

Não. 
Como a força peso P do satélite não está direcionada para o centro C da órbita ela é decomposta numa força centrípeta Fc, que mantém o satélite em órbita e uma força F perpendicular que desloca a órbita para o plano equatorial. A força F acarreta uma oscilação da órbita em torno do plano equatorial.

 


Forças