Como os satélites orbitam a terra?

Os satélites orbitam a terra devido à força da gravidade. Para entender por que isso acontece e como o satélite não é puxado para dentro da terra, temos que entender o que as forças fazem.

Uma força irá mudar o movimento de um objeto; Pode acelerá-lo, diminuí-lo ou mudar sua direção. Por exemplo, se você estiver parado e alguém o empurra por trás, você acelerará (a força está na direção do seu movimento).

Mas se alguém o empurra no peito quando você está correndo, você diminui a velocidade (a força está na direção oposta ao seu movimento). Se você está correndo e alguém o empurra do lado, você se afasta dele, mudando sua direção. (A força está em ângulo reto para o movimento).

Essa ideia é chamada de Primeira Lei de Newton.

Para fazer algo se mover em um círculo, ele deve estar se movendo e ter uma força que está sempre em ângulo reto do movimento para que ele mude constantemente de direção. Essa força é chamada de força centrípeta.

Imagine balançar uma pedra em uma corda ao redor da sua cabeça. A tensão na corda puxa a pedra em um círculo (esta é a força em ângulo reto do movimento).

Portanto, a tensão é a força centrípeta. Se cortarmos a corda, a rocha continuará em linha reta porque não há mais força para mudar sua direção.

Para um satélite, a força centrípeta é a força gravitacional, a atração da terra. Se pudéssemos desligar a gravidade, perderíamos todos os nossos satélites enquanto se deslocam em linhas retas!

Voltando ao exemplo da rocha, precisamos colocar a energia para manter a rocha em movimento porque a rocha está passando pelo ar e está perdendo energia constantemente por causa da resistência do ar.

Não precisamos fazer isso com os satélites porque eles estão se movendo através do espaço onde não há ar, portanto, nenhuma resistência age nos satélites e eles não diminuem a velocidade.

Muitas pessoas pensam que existe uma força centrífuga que age, que puxa o satélite (ou a rocha) para fora. Este não é o caso; Não existe uma força centrífuga.

Imagine andar no banco de trás de um carro quando gira na esquina. Deixe-nos assumir que o assento traseiro é muito escorregadio e você não tem um cinto de segurança.

Quando o carro virar a esquina, você desliza de dentro para o exterior. Você poderia argumentar que uma força está empurrando você para fora. Na verdade, a razão pela qual você se move para fora é que não há nenhuma força mantendo você se movendo no mesmo círculo que o carro. O que você realmente faz é continuar em linha reta.

Eventualmente, você atingirá a porta e a porta o empurrará, fornecendo a força centrípeta para mantê-lo se movendo no mesmo círculo que o carro.

Se a porta do carro estivesse aberta, você não teria força centrípeta e você continuaria em linha reta para fora do carro! (Não tente isso em casa!)