Capitulo 4.3 – Gravitação universal
Corpos em órbitas circulares / Introdução: Ao redor da Terra existem vários satélites artificiais em órbita, lançados pelo homem, para a comunicação, meteorologia, astronomia e pesquisas científicas quer do espaço, quer da Terra. Suas órbitas são elípticas, mas de excentricidade tão pequena que podemos considerá-las praticamente circulares. Em decorrência desse fato, a pequena variação apresentada pela sua velocidade linear será desconsiderada e assim seu movimento será uniforme.
Força Gravitacional Há uma força de atração mútua entre dois objetos materiais quaisquer, que é denominado força gravitacional. Sendo m a massa do satélite, M a massa da Terra, r o raio de sua órbita e G a constante de gravitação universal, podemos escrever: (Lei da gravitação universal) Acontece que essa força gravitacional pode ser considerada única, tendo em vista serem desprezíveis as demais e, assim, ela atuará como resultante centrípeta sobre o satélite.
Lista de satélites aplicados a meteorologia Satélites Geoestacionários São satélites utilizados para comunicação e necessitam estar sempre no mesmo ponto do céu, para o qual estão voltadas as antenas parabólicas de emissão e recepção de sinais de rádio, televisão e microondas (telefonia). Acontece que a Terra gira em torno de seu eixo, completando uma volta a cada 24 horas e, assim sendo, esses satélites devem girar no mesmo sentido de rotação da Terra e pelo mesmo período, ou seja, 24 horas. Eles estão localizados de tal modo que suas órbitas e a linha do equador estão no mesmo plano. Tsatélite = TTerra = 24 h
EXEMPLOS: 1 – Qual é a força de atraçao gravitacional entre duas pessoas e massa 100 kg cada uma, separadas por uma distancia de 1 m? 2 – Usando a lei da gravitaçao universal, calcule a força de atraçao entre o Sol e a Terra, considerando a massa do Sol = 1030 kg , massa da Terra = 1025 kg e a distancia do Sol à Terra = 1011 m.
Exemplo 3
Exemplo 4