Porque los satelites se mantienen en orbita

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  • Publicado : 5 de septiembre de 2012
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¿Porque los satélites se mantienen en órbita?
Los satélites naturales se mantienen en órbita en torno a un planeta porque se encuentran en un punto de equilibro en torno a éste, es decir, se equilibran las fuerzas centrífuga y fuerza centrípeta. La dinámica de cómo sucede esto está por las leyes de mecánica celeste de Newton, en donde los satélites naturales en realidad no están "suspendidos" enel espacio alrededor de un planeta, sino que están "cayendo" continuamente sobre él, sólo que a una velocidad tan alta que es la misma a la cual "desciende" por la curvatura del planeta.
En otras palabras, un satélite durante su camino va "perdiendo altura", pero esa altura perdida se ve compensada por la curvatura del planeta y por tanto siempre se mantienen a una misma distancia.
En el casodel sistema Tierra-Luna, la distancia media a la que se encuentra nuestro satélite es de ~385.000 km. La distancia más lejana es unos 406.700 km (Apogeo), mientras que la distancia más cercana llega a los 356.400 km (Perigeo).
El truco consiste en usar la precisión de las leyes de Newton para calcular la trayectoria. Conocer bien una trayectoria implica conocer bien la posición y la velocidad encualquier instante de tiempo. La aceleración puede ser entonces calculada a partir de la ley de Newton y a partir de este conocimiento calcular la nueva posición y las nuevas velocidades en un instante posterior.
Leyes de Newton
Primera Ley: “Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobreél.”

Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva,algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.

Segunda Ley: “El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.”

Esta leyexplica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas queproducen aceleraciones en los cuerpos.

Tercera Ley: “Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.”

La tercera ley es completamente original de Newton y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo.7 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, esterealiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.

Gravitacion Universal:
La ley de la Gravitación Universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintoscuerpos con masa.
Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y de la distancia que los separa. También se observa que dicha fuerza actúa de tal forma que es como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual...
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