Prof. Cláudio Henrique Albuquerque Rodrigues, M. Sc. Prof. Cláudio Henrique Albuquerque Rodrigues, M. Sc.
satélite em órbita :
Primeiro: A gravidade Terrestre.
Segundo: A resistência oposta pela
Atmosfera.
uma velocidade de pouco mais de
11,26 km/s, aproximadamente 40.536
km/h.
• O foguete é desacelerado pela gravidade
terrestre .
• Sua velocidade inicial é suficiente para
fugir, chegando até a Lua, Vênus, Marte
ou tornando-se uma satélite do Sol.
• O satélite deve ser impulsionado com
velocidade aproximada de 28.962
km/h , para alcançar a órbita da
Terra, a uma altitude de 322 km.
• A força da gravidade é equilibrada
pela força que a velocidade do
satélite produz em órbita.
• Assim, para responder à pergunta "o que
faz um satélite permanecer em órbita?"
• Temos
que
entender
os
efeitos
da
• Suponhamos que um projétil seja lançado,
horizontalmente, do alto de uma torre,
com
velocidade
cada
vez
maior.
• Desprezando a resistência do ar,
haverá de chegar um momento em
que o projétil não mais voltará a
estabelecer contato com o solo, ele
entrará
em
órbita.
• Os satélites são projéteis disparados
com uma velocidade tal que não
possam mais aterrissar.
• Eles caem continuamente rumo à
Terra, porque são atraídos pela força
da gravidade, mas a superfície curva
da Terra impede-os de aterrissar.
• Na realidade, para colocar em órbita
um
satélite,
não
o
disparamos
horizontalmente com uma grande
velocidade.
eleva, lhe fornece também a velocidade horizontal necessária para fazê-lo permanecer em órbita.
• É importante observar que, mesmo em órbita, a força gravitacional da Terra continua a existir, do contrário o satélite se moveria em linha reta e se perderia no espaço.
A
Terra se move suficientemente
rápido (cerca de 29 km/s) para não cair
sobre o Sol, porém não tão rapidamente
que a permita romper o sistema solar.
Os satélites artificiais obedecem às
mesmas leis que regem os planetas nas
suas órbitas ao redor do Sol.
atmosfera terrestre é muito fraco, não sendo obstáculo para a diminuir a velocidade do satélite.
Alguns satélites tiveram vida curta não por deficiências de projeto.
Por terem sido lançados em órbitas que cruzaram as partes mais baixas, mais densas, da atmosfera terrestre.
O satélite artificial deve estar acima da atmosfera, para que não tenha sua velocidade diminuída.
Com isso sua capacidade de se opor aos efeitos da gravidade não diminui.
Devemos levar em consideração a atmosfera, desde o lançamento do foguete até o momento em que a nave fica acima do ar.
a resistência do ar um valor mínimo.
A velocidade na baixa atmosfera não deve ser muito grande , porque a força de atrito aumenta com a velocidade.
O calor resultante desse atrito eleva a temperatura a valores que podem ser nocivos ao material da nave.
posição) logo "como se mantém em movimento?"
É uma duvida normal porque observamos que os veículos - carros, trens, barcos - param se não forem continuamente impulsionados por seus motores.
O que não é percebido e entendido é o fato de terem todos esses veículos uma força que se opõe ao movimento, resultante do contato com a terra, água, ar, etc..
com o motor desligado.
Newton expressou esse fato em uma das suas leis.
Quando estabeleceu que um corpo permanece em movimento uniforme a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças atuantes sobre ele.
A uma altitude de 160 km, ou acima, o efeito da atmosfera terrestre não é obstáculo para a diminuir a velocidade do satélite.
• Exemplos:
• Cálculo da altura da OSG.
• G = 6,673 x 10
–11N.m
2/ Kg
2,
• M = 5 , 983 x 10
24kg
• O plano desta figura coincide com o plano
do equador terrestre.
uma órbita de altura h, tem-se que a força
gravitacional que se exerce sobre o satélite
tem módulo.
• Onde: F
é Força Centrífuga e w é a
velocidade angular do satélite de massa m.
Tem-se, então:
• Para que o satélite seja geoestacionário é
necessário que:
resulta então:
h = 35,886 x 106 m = 35.886 km Valor aproximado h= 36.000 km
geométrica, a partir de uma posição qualquer na OSG, pode ser facilmente obtido a partir da representação esquemática.
• Os Satélites geoestacionários, aqueles que acompanham a rotação da Terra e têm órbitas equatoriais, são projetados para se manterem fixos em relação à superfície terrestre.
• Eles dão uma volta na Terra a cada 24h, o mesmo tempo que demora para a Terra dar uma volta ao redor do seu próprio eixo.
• Como eles são utilizados em telecomunicações, precisam ficar numa posição tal que possam ser sempre "vistos" por antenas retransmissoras de sinais eletromagnéticos fixas em solo.
• Para conseguir tal façanha, tais satélites devem estar numa altitude de cerca de 36.000 km em relação ao solo.
para oeste mas na verdade a Terra rotaciona em seu próprio eixo no sentido oeste-leste.
Uma rotação completa dura 23hs56min04seg (um dia).
redor do sol.
Para completar essa órbita ela leva 365 dias 5 horas 48 minutos e 50 segundos.
A terra tem seu eixo inclinado 23º27’ em relação a sua órbita.
O que faz com que a eclíptica tenha uma inclinação de mesmo grau em relação ao equador celeste.
O Sul e o Norte.
Dada a inclinação de seu eixo, a terra ao percorrer seu caminho em torno do sol, expõe um hemisfério mais que o outro a luz solar.
Quando o Hemisfério Norte está recebendo mais luz do sol, o hemisfério Sul recebe menos e vice-versa.
Nos solstícios um hemisfério recebe mais luz que o outro, e os dias ou as noites são mais longos.
Nos Equinócios os dias e as noites são iguais. Temos assim as estações do ano.
