EL MOVIMIENTO PLANETEARIO

LOS SATELITES

Un satélite es un cuerpo que realiza una órbita alrededor de la Tierra o de cualquier objeto que tenga masa. Podemos clasificar a los satélites en naturales y en aquellos hechos por el hombre.

Como ejemplo de satélites naturales, tenemos a la Luna, los cometas y los planetas. Entre los hechos por el hombre, se incluye cualquier artefacto enviado desde la Tierra para diversos motivos (comunicación, investigación científica, predicciones climáticas, etc.). Si la Luna, los cometas o cualquier satélite hecho por el hombre tienen un movimiento particular, este movimiento debe estar gobernado por los mismos principios físicos y descriptos por las mismas expresiones matemáticas.

Lo fundamental para entender esto es que todo satélite es un proyectil: esto es, un satélite es un cuerpo sobre el cual solamente actúa la fuerza de gravedad. Una vez que es enviado en órbita, la fuerza que gobierna su movimiento es la de la gravedad. Newton fue el primero en suponer que si se lanzaba una piedra desde una montaña suficientemente alta con la velocidad adecuada, esta podría llegar a orbitar alrededor de la Tierra.

Entonces, ¿cuál debe ser esa velocidad? Para contestar esto, tenemos que tomar en cuenta la curvatura de la Tierra. Por cada 8. 000 m que recorremos en distancia horizontal, Ia Tierra se curva en 5 m de distancia vertical (hacia abajo). Es decir que debemos Ianzar el proyectil con una velocidad que recorra 8. 000 m horizontalmente por cada 5 m de caída vertical. Si esto fuera así, tendríamos que asegurar que en 1 s el proyectil debe viajar verticalmente 5 m (1/2 * g * t2). Por esta razón, un proyectil que se lanza horizontalmente con una velocidad de 8. 000 m/s podría orbitar alrededor de la Tierra en una trayectoria circular permaneciendo a la misma distancia del centro de la Tierra, si despreciamos el rozamiento con el aire. Si lanzamos la piedra con una velocidad mayor que 8. 000 m/s, orbitará alrededor de la Tierra en una trayectoria elíptica.

EI movimiento de órbita de cualquier satélite puede ser descripto, entonces, como el movimiento de cualquier cuerpo que realiza un movimiento circular. La velocidad del satélite seria tangente al círculo en cualquier punto de su trayectoria. La aceleración dirigida hacia el centro del círculo (hacia el cuerpo alrededor del cual está orbitando el satélite) está causada por una fuerza neta que tiene la misma dirección que la aceleración.

Esta fuerza centrípeta está provista por la fuerza de interacción gravitatoria, que es una fuerza que universalmente actúa de manera inversamente proporcional a la distancia entre dos cuerpos que tienen masa. Si no fuera por esta fuerza, el satélite seguiría en una trayectoria rectilínea. Como ocurre con cualquier proyectil, la fuerza de interacción gravitatoria es la única responsable del movimiento de "caída".

Ocasionalmente, el movimiento de los satélites sigue una trayectoria elíptica, alrededor de un cuerpo masivo ubicado en un foco aquí también la única fuerza responsable de este movimiento orbital es la fuerza de atracción gravitatoria, pero, a diferencia del movimiento circular la rapidez no es constante.

Resumiendo

Los satélites son proyectiles que orbitan alrededor de un cuerpo masivo, en lugar de caer hacia él. Como son proyectiles, la única fuerza que actúa es la de interacción gravitatoria y su movimiento obedece a las leyes de Newton.