1. Forza centripeta e gravità:
* Per un oggetto per orbitare un altro (come un satellite intorno alla Terra), ha bisogno di una forza che lo tira verso il centro dell'orbita. Questa forza è chiamata forza centripeta .
* Nel caso delle orbite, gravità Fornisce questa forza centripeta. L'attrazione gravitazionale tra l'oggetto in orbita e il corpo centrale impedisce di volare via in linea retta.
2. Atto di bilanciamento:
* Se l'oggetto in orbita si muove troppo lentamente, la gravità lo abbatterà, causando la spirale e si schianta.
* Se si sta muovendo troppo velocemente, sfuggirà completamente all'attrazione gravitazionale e volerà nello spazio.
* Per un'orbita stabile, la velocità deve essere giusta per bilanciare perfettamente la trazione gravitazionale, creando un percorso circolare o ellittico.
3. L'equazione:
La relazione tra velocità orbitale (V), accelerazione dovuta alla gravità (g) e il raggio dell'orbita (R) è definita da questa equazione:
v² =g * r
Questa equazione ci dice:
* Più velocemente l'oggetto si muove (più alto V), più forte è la forza gravitazionale (g)
* Maggiore è l'orbita (più alta R), più lento è necessario muoversi (inferiore V) per rimanere in orbita sotto la stessa forza gravitazionale (G).
Esempio:
Supponiamo che tu abbia una Terra in orbita satellitare. L'accelerazione gravitazionale della Terra (G) a quell'altitudine è di 9,8 m/s². Se le orbite satellitari ad un raggio di 7.000 km (7.000.000 di metri), allora la sua velocità orbitale sarebbe:
v² =9,8 m/s² * 7.000.000 m
V =√ (9,8 m/s² * 7.000.000 m)
V ≈ 7.668 m/s
in conclusione:
La relazione tra la velocità in orbita e l'accelerazione dovuta alla gravità è di equilibrio. La velocità deve essere giusta per contrastare la trazione gravitazionale e mantenere un'orbita stabile. Questa relazione è essenziale per comprendere come spaziali, satelliti e persino pianeti rimangono nelle loro orbite.
