7.4 Planetas y satélites
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La Luna gira alrededor de la Tierra, y el satélite Meteosat también, solo que a una distancia mucho menor.
¿Cuál es el origen de la fuerza centrípeta responsable de esos movimientos de rotación?: la fuerza de atracción gravitatoria entre la Tierra y esos cuerpos. Es decir, su propio peso es la fuerza que hace cambiar continuamente la dirección del vector velocidad de los satélites, originando en esos casos el movimiento circular uniforme.
Para resolver situaciones en las que intervengan satélites (o planetas girando alrededor del Sol), solamente tienes que tener en cuenta la ley de gravitación universal y los conceptos relacionados con el movimiento circular uniforme.
Actividad
¿Qué fuerza hace girar a los satélites?
La atracción gravitatoria es el origen de la fuerza centrípeta que permite que los satélites giren alrededor de los planetas.
Ejemplo o ejercicio resuelto
Satélites geoestacionarios
Ahora vas a trabajar con la simulación siguiente. Se trata de que determines a qué distancia sobre la superficie de la Tierra debe girar el satélite para ser geoestacionario; es decir, para que siempre se encuentre sobre el mismo punto de la Tierra. Ésta es la situación de los satélites de comunicaciones.
Para ello, pulsa los dos últimos botones para ver tiempos y distancias.
Una vez determinada la distancia, resuelve el problema analíticamente, igualando la fuerza centrípeta a la gravitatoria de atracción del satélite por la Tierra, y comprueba si el resultado es el mismo.
Ejemplo o ejercicio resuelto
La masa de Marte
Ya sabes que los cuerpos tiene un peso diferente en cada planeta, Pues bien, ese hecho permite saber la masa del planeta si se sabe su radio (o al revés).
El robot Curiosity Rover tiene una masa de 900 kg y su peso en Marte es de 3329,7 N. Sabiendo que el radio de Marte es de 3397 km, calcula la masa del planeta.
Ejemplo o ejercicio resuelto
La Lunar Prospector
La nave espacial de ese nombre permanece en órbita circular alrededor de la Luna a una altura de 100 km sobre su superficie. Calcula la velocidad lineal que lleva la nave y el tiempo que le cuesta dar una vuelta alrededor de la Luna.
Ten en cuenta que la masa de la Luna es de 7,36 1022 kg y su radio de 1740 km.
Ejemplo o ejercicio resuelto
El año marciano
La distancia entre Marte y el Sol en 1,53 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Suponiendo que ambos planetas llevan movimiento circular uniforme, calcula la duración del "año" marciano.
Pre-conocimiento
La trayectoria de la Luna
Cuando la Luna gira alrededor de la Tierra, su trayectoria es muy aproximadamente circular, tal como se puede ver desde la Tierra. Pero ¿cómo se vería desde el Sol?
Fíjate en la trayectoria que se ve desde ese sistema de referencia, llamada epicicloide.