Concetti Chiave
- Un satellite artificiale è un proiettile lanciato con una velocità che gli consente di orbitare attorno alla Terra senza atterrare.
- La velocità iniziale minima per un'orbita circolare è di 7,91 km/s, mentre per un'orbita ellittica deve essere compresa tra 7,91 km/s e 11,2 km/s.
- Per un satellite in orbita parabolica, la velocità minima necessaria è di 11,2 km/s, mentre per un'orbita iperbolica deve essere superiore a questo valore.
- La forza gravitazionale agisce come una forza centripeta, mantenendo il satellite in un moto circolare attorno alla Terra.
- Un satellite è definito geostazionario se il suo periodo di rivoluzione è uguale al periodo di rotazione della Terra, rimanendo fermo rispetto alla superficie terrestre.
Un satellite artificiale è un proiettile sparato con una velocità tale da non atterrare.
Esso viene lanciato nell’atmosfera con un razzo che si inclina a una velocità tale da cadere intorno alla Terra.
Qual è la velocità e le orbite dei satelliti?
La forma dell’orbita descritta da un satellite dipende dalla velocità iniziale che gli viene impressa.
La velocità iniziale minima affinché un satellite abbia un’orbita circolare è 7,91 km/s.
Affinché la sua orbita sia ellittica il valore della velocità iniziale deve essere compreso tra 7,91 km/s e il valore minimo affinché l’orbita descritta sia parabolica.
La velocità minima che un satellite deve avere per descrivere un’orbita parabolica, e cioè si allontani dalla Terra fino a fermarsi a distanza infinita è 11,2 km/s.
Un satellite descrive un’orbita iperbolica se la sua velocità iniziale ha un valore maggiore di 11,2 km/s.
Moto e forza gravitazionale
Possiamo vedere il moto di un satellite come un moto circolare. La forza gravitazionale, essendo orientata verso il centro della Terra, si comporta come una forza centripeta che modifica la direzione del satellite.
Se alla formula F=ma sostituiamo la forza gravitazionale e l’accelerazione centripeta, otterremo v=sqrt((GM)/(r))
La velocità, quindi, non dipende dalla massa del satellite, ma è uguale per tutti i satelliti che si trovano a una certa quota.
Satelliti geostazionari
Un satellite si dice geostazionario quando il suo periodo di rivoluzione intorno alla Terra è uguale al periodo di rotazione della Terra, e cioè è fermo rispetto alla superficie terrestre.
Domande da interrogazione
- Qual è la velocità minima necessaria per un satellite per avere un'orbita circolare?
- Come si comporta la forza gravitazionale nel moto di un satellite?
- Cosa distingue un satellite geostazionario da altri satelliti?
La velocità iniziale minima affinché un satellite abbia un’orbita circolare è di 7,91 km/s.
La forza gravitazionale agisce come una forza centripeta, modificando la direzione del satellite mentre si muove in un moto circolare attorno alla Terra.
Un satellite è definito geostazionario quando il suo periodo di rivoluzione intorno alla Terra è uguale al periodo di rotazione della Terra, risultando quindi fermo rispetto alla superficie terrestre.
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