Unidade 1 – Movimentos na Terra e no espaço 1.2. Da Terra à Lua Professora: Paula Melo Silva

Unidade 1 – Movimentos na Terra e no Espaço 1.2. Da Terra à Lua 1.2.1. As forças e o modo como actuam. 1.2.2. Lei da Acção Reacção. Terceira Lei de Newton. 1.2.3. As forças e os seus efeitos. Leis de Newton. 1.2.4. Movimentos no Espaço. Satélites geoestacionários.

Movimentos no Espaço: satélites geostacionários

Características e aplicações dos satélites geostacionários Satélite de órbita polar: Orbita a uma altura aproximada de 1000 km acima da superfície terrestre. Orbitam a Terra cerca de 14 vezes por dia. Utilizados em meteorologia, oceanografia e cartografia.

Características e aplicações dos satélites geostacionários Satélite de órbita geostacionária: Orbita a 36 000 km acima do plano do equador. Executam uma volta completa em torno da Terra em 24 horas acompanhando movimento de rotação da Terra. Utilizados como satélites de comunicações.

Movimento de um satélite em torno da Terra A única força que actua no satélite é a força gravitacional. A direcção da força gravítica é perpendicular à velocidade e está dirigida para o centro da trajectória – diz-se que é radial. Satélite Terra

Movimento de um satélite em torno da Terra O satélite, ao longo da sua órbita, descreve um movimento circular com velocidade de módulo constante. Trata-se de um movimento circular e uniforme.

Movimento de um satélite em torno da Terra A força gravitacional provoca, constantemente, a mudança de direcção da velocidade do satélite, embora não altere o seu valor – esta velocidade designa-se por velocidade linear . A aceleração centrípeta, , é responsável pela trajectória circular que o satélite descreve.

Movimento de um satélite em torno da Terra O vector aceleração centrípeta tem sentido sempre orientado para o centro da trajectória, por isso diz-se que é radial. - O vector aceleração centrípeta é perpendicular ao vector velocidade linear. Unidades S.I. ac – aceleração centrípeta  m.s-2 v – velocidade linear  m.s-1 r – raio da trajectória  m

Velocidade Orbital Para colocar um satélite em órbita é necessário enviá-lo para o espaço até uma dada altura e imprimir-lhe uma velocidade bem determinada: Unidades S.I. v – velocidade do satélite  m.s-1 MT – massa da Terra  kg r – raio da trajectória  m G – constante de gravitação Universal  6,67  10-11 N.m2.kg-2

Força e aceleração centrípeta Características do vector aceleração centrípeta (ac): Direcção: radial Sentido: dirigido para o centro da trajectória. Intensidade: Satélite Terra Características do vector força centrípeta (Fc): Direcção: radial Sentido: dirigido para o centro da trajectória. Intensidade:

Grandezas características dos movimentos circulares No movimento circular e uniforme regularmente repetido, pode-se usar outras grandezas mensuráveis:  o período (T)  a frequência (f)  O período é o menor intervalo de tempo no qual o móvel repete as suas características cinemáticas (posição, velocidade, etc.). Exprime-se, no S.I., em segundos (s)  A frequência é o número de repetições ocorridas na unidade de tempo. Exprime-se, no S.I., em Hertz (Hz) ou s-1

Velocidade linear É possível relacionar velocidade linear com as grandezas físicas período e frequência Unidades S.I. v – velocidade linear  m.s-1 r – raio da trajectória  m T – período  s f – frequência  Hz

Velocidade angular () A frequência pode ser referida ao ângulo descrito, em vez do número de voltas. Nesse caso, tem o nome de frequência angular ou velocidade angular (mede a rapidez com que os ângulos são descritos): Unidades S.I.  - velocidade angular  rad.s-1 t – intervalo de tempo  s  - ângulo descrito  rad

Relação entre velocidade angular e velocidade linear No caso de um movimento circular, para uma volta completa:  = 2 e t = T Unidades S.I. v – velocidade linear  m.s-1  - velocidade angular  rad.s-1 r – raio da trajectória  m T – período  s f – frequência  Hz