Corpos em órbitas circulares

Na física, órbita significa a rota que um corpo transita em torno de outro perante a ação de uma determinada força, normalmente a da gravidade.

De acordo com as leis de deslocamento planetário Kepler, as órbitas são mais ou menos elípticas, ainda que os planetas que se encontram perto do Sol em torno de que circunda possuam órbitas praticamente circulares.

Posteriormente, Isaac Newton revelou que determinadas órbitas, conforme a dos cometas são parabólicas e outras hiperbólicas. Em seguida, Albert Einstein, demonstrou que a gravidade encontra-se no universo por causa da curva do espaço/tempo, e que as órbitas necessitam das geodésicas e essa é a opção mais consente na atualidade.

No interior dos planetas, do sistema solar, dos asteroides, dos cometas e dos demais elementos de pequeno porte atravessam órbitas mais ou menos elípticas em torno do Sol, ao mesmo tempo em que as luas e os demais satélites realizam o próprio trajeto em torno dos planetas. Independente da rota desenvolvida pelo objeto, o corpo em torno do caminho exposto encontra-se localizado no centro da cônica retratada, da mesma maneira que são capazes de determinar dois pontos ímpares, como o apoastro ou de maior distancia, e o periastro ou de maior proximidade.

As órbitas podem ser categorizadas conforme a sua associação com o corpo que circundam. Essas categorias são:

– Órbita polar: um satélite em trajetória polar atravessa por cima dos dois polos da Terra ou corpos celestes em cada uma de suas rotações. Dessa maneira, essa órbita apresenta um declive semelhante a 90 graus com relação ao equador.

– Órbita equatorial: ocorre quando a rota do satélite quer natural ou artificial, encontra-se perto ao nível da linha do equador do corpo que esta sendo orbitado.

– Órbita geoestacionária: considera-se órbita geoestacionária quando está apresenta formato circular e acontece pontualmente em cima da linha do equador da Terra, na região de latitude zero e sua volta segue pontualmente a volta da Terra.

– Órbita heliocêntrica: a órbita heliocêntrica acontece em torno do Sol. Todos os planetas, asteroides e cometas possuem esse tipo de órbita.

– Órbita de transferência de Hohmann: é utilizada para deslocar um meio dentro de duas órbitas esféricas de latitudes distintas no mesmo nível geométrico.

– Órbita heliossíncrona: é semelhante a órbita polar, porém o satélite vai do polo norte ao polo sul e mutuamente, mas o seu nível de órbita é sempre inerte para um espectador que esteja posicionado no Sol.

– Órbita geossíncrona: é conhecida dessa forma quando a sua volta segue pontualmente a volta da Terra. Diferentemente da órbita geoestacionária, a sua excentricidade e inclinação são diferentes de zero.

Lei das órbitas (1ª lei de Kepler)

Quaisquer planetas presentes no Sistema Solar, como a Terra, giram em volta do Sol em órbitas ovais, porém o Sol preenche um dos eixos da elipse.

O periélio diz respeito à posição que um planeta do Sistema Solar ocupa mais perto do Sol, já o afélio é o contrário, ou seja, é a posição que um planeta do Sistema Solar ocupa mais longe do Sol. O periélio da Terra acontece no fim de dezembro, quando a longitude entre ela e o Sol alcança 147 milhões de quilômetros. O afélio por sua vez, ocorre no fim de junho, onde o intervalo entre a Terra e o Sol atinge 152 milhões de quilômetros.

As órbitas dos corpos celestes normalmente são elípticas, mas também podem apresentar formato circular. Nesse caso as estrelas preenchem o centro do circulo.

Lei das áreas (2ª lei de Kepler)

Um planeta que orbita ao redor do Sol não se desloca com velocidade contínua, porém de tal forma que um traço construído do planeta ao Sol esvazia regiões iguais em espaços de tempo idênticos.

Lei dos períodos (3ª lei de Kepler)

“Os quadrados dos intervalos de translação dos corpos celestes ao redor do Sol são equivalentes ao cubo da área média de suas órbitas”.

T1² T2²

___ = ___ = ….

R1³ R2³

As três leis de Kepler são aceitas para todos os sistemas em que os corpos giram ao redor de um corpo médio.

Corpos em órbitas circulares

Para um satélite de tamanho m permaneça em uma órbita redonda de raio d em torno de um planeta de tamanho M é preciso que o satélite vá a um local que sobressaia somente o vácuo, proporcionando a atuação única da força peso do satélite naquele local. Dessa forma, a força peso é a impulso resultante do satélite, que, por ser constantemente vertical a velocidade, funciona como resultante convergente.

As fórmulas utilizadas para descobrir a força resultante, massa, velocidade e raio de um corpo são:

1) Fr=P

2) m.v²/d=m.g

3) v²/d=g

4) v= vd.g

5) v= vd.G.M/d²

6) v= vG.M/d