¿Cuántos kilómetros hay que volara al espacio para poner en órbita un satélite?
Cuando se pone un satélite en órbita, a cuantos km esta de la tierra y ¿por que no se cae?
¿Es por que a determinada altura la gravedad ya desaparece?
3 respuestas
Delende de la velocidad de la órbita ya que la fuerza gravitacional tiene que estar equilibradoa con la fuerza centrifuga para que el resultado sea cero al anularse ambos vectores.
La distancia se calcula conforme a la cantidad de órbitas que se quieren que el satélite recorra.
Cosa diferente es cuando se quiere que este en órbita geoestacionaria.
Si la órbita es demasiado baja entra en decadencia y termina por caer por que se produce fricción con la extratosfera.
¿Cuál es la órbita geostacionaria?
Es la que hace que el satélite este siempre ubicado en el mismo punto con respecto a la Tierra y es idónea para los satélites de emison de sañales de T.V satélite que se recibe con antena parabólica.
Esa órbita es ecuatorial y para que el satélite este siempre en el mismo punto geográfico tiene que girar más rápido que la Tierra por que recorre más distancia por ser mayor la circunferencia que describe.
La órbita en la que con solo tres satélites se puede cubrir todo el perímetro terrestre emitindo señales se llama "órbita de clake".
Los satélite tienen que tener dos movimientos para poder funcionar.
Uno de rotación al rededor de la Tierra para no caer atraídos por la gravedad y otro de rotación sobre si mismos para mantenrse orientados en la misma intentar por el efecto giroscópico.
El giro sobre si mismo esta calculado también para evitar que la radiación solar sobrecaliente el fuselaje y es por eso que se pintan de blanco.
Ambos movimientos son perpetuos por causa de la 1ª ley de Newton (inercia).
La fuerza que mantiene en órbita al satélite es la derivada de la 2ª ley de Newton (gravedad y fuerza centrifuga).
Como es imposible calcular milimetricamente la posición del satélite y todas las fuerzas que intervienen para mantenerlo en perfecto equilibrio se recurre a usar la tercera ley de Newton (Acción y reacción) y se dota a los satélites de unos depósitos de gas a presión con los que poder producir una pequeña aceleración controlada cuando el satélite empezá a caer por ser mayor la fuerza gravitatoria que la centrifuga.
Es por esto que cuando se agota el gas al cabo de 7 - 10 años de usarlo muchas veces el satelita entra en orvita decadente y se estrella contra la atmósfera quemándose en su caída.
Pero no entiendo de donde sale esa fuerza centrifuga a la que se refiere
Una es la fuerza de gravedad que debe ser mínima para que el satélite no caiga...(no tengo idea de como se determino a que altura debería ser liberado) de manera que la gravedad no sea ni tan fuerte ni tan baja como para que el satélite no caiga...
¿Una fuerza centrifuga es la que te aleja del centro... de donde sale esa fuerza?
Y otra cosa: el satélite no puede estar en el mismo punto sobre la tierra si esta moviéndose!
La fuerza centrifuga es en realidad una derivante de la inercia y aparece en cualquier movimiento circular de una masa.
Es lo mismo que cuando un coche frena o acelera bruscamente. Todos los cuerpos que estén dentro del coche experimentan una fuerza inercial.
Coge un cubo con agua y dale vueltas describiendo un circulo vertical.
¿Por qué el agua no se cae cuando el cubo esta mirando al suelo en lo más alto?
Lo mismo pasa con cualquier movimiento rectilíneo con aceleración como ocurre con la gravedad que es uniformemente acelerado de froma constante (9.81 m/S2).
Cual quiere masa que cambie de estado experimenta una fuerza inercial ya sea por que esta parada y la movemos o por que esta moviéndose y la paramos o la desviamos de su trayectoria rectilínea.
Eso ultimo es lo que ocurre en el movimiento rotativo (centrifugo) que la masa esta continuamente forzada a cambiar su trayectoria rectilínea que se ve obligada a una trayectoria curvilínea.
De modo que el satélite, al estar en movimiento rotatorio.... experimenta una otra fuerza que lo tiende a alejar fuera de su punto central o eje....hacia los lados......
Y eso contribuye a qué no caiga...
Creo que ahora caigo
Lo del cubo....no me quedo claro...
Tomo un balde de agua y empiezo a darle vuelta....no entendí...
Por que no cae un satélite:
1º gira alrededor de la tierra, si no hubiera gravedad saldría disparado al espacio, si hubiera más gravedad debería girar más deprisa o caería por efecto de la gravedad.
2º El giro alrededor de la tierra se hace en ausencia de atmósfera o casi en ausencia de esta, por tanto al estar en casi vacío, el satélite no se frena y por tanto gira indefinidamente alrededor de la tierra. Al haber un poquito de atmósfera, el satélite se frena poco a poco, y acaba cayendo, cuanto más alejado esta el satélite de la tierra, hay más vacío y por tanto se frena menos.
Puedes poner a la distancia que quieras a girar un satélite, solo necesitas 2 cosas: suficiente gravedad para que no se vaya el satélite de órbita (satélite muy alejado de la tierra) y suficiente separación de la tierra para que no haya atmósfera y no se frene muy rápido (satélite muy cercano a la tierra).
Si cumples estas dos premisas y das la velocidad angular (velocidad de giro o perpendicular a la tierra) justa para que la velocidad de giro que intenta alejarse de la tierra sea compensada por la gravedad terrestre tu satélite girará hasta que se vaya frenando por la fricción con la atmósfera.
OK..., ahora creo entender..
Una de las cosas que me preguntaba era porque gira en una órbita y no sale despedido hacia el espacio...
Según su respuesta, eso se debe a que debe tener cierta gravedad para que se mueva en una órbita..., O sea que los científicos saben exactamente a que altura deben soltarlo..., es una altura en la que debe existir una cierta gravedad ...,
..., y que esa gravedad no sea tan fuerte como para que lo haga caer ... ni tan baja como para que el satélite se vaya de órbita y se ptermine perdiendo en lo infinito del espacio...
Exacto, imagínatelo como un domador de caballos con su caballo atado a una cuerda la cuerda que en este caso es la gravedad mantiene el caballo cerca del domador haciéndole dar vueltas a su alrededor, si deja de correr la cuerda perderá tensión y el caballo se acercará al domador, por el contrario si el caballo se asusta correrá rápido y romperá la cuerda "precipitándose al espacio"
Lo que me pregunto es como es que se sabe a que altura debe ser soltado el satélite. Como saben ellos a que altura la gravedad no es tan fuerte ni tan baja...
Bueno cada satélite tiene una función algunos giran a la mía velocidad que la tierra para mantenerse siempre en el mismo sitio. Estos satélites son para poder triangular la posición GPS. Y la altura es la variable para poder mantener estable el satélite girando a la misma velocidad de rotación de la tierra. Cuanto más alejado de la tierra menos gravedad pero la velocidad ha de ser más elevada para dar una vuelta a la tierra cada 24h. De esta forma hay que calcular la distancia de separación justa para mantenerse estables y equilibrar la fuerza de gravedad con la velocidad del satélite.
¿A qué te referís cuando decís que son para poder triangular la posición GPS?
Un móvil sabe donde estas por el GPS por que manda una señal a 3 o 4 satélites y por el tiempo de respuesta sabe a que distancia esta cada satélite, con el posicionado de los satélites y los tiempos en los que tarda en devolver la señal GPS tu móvil hace una triangulación y sabe donde estas.
Hace una triangulacion porque se conecta con más de un satélite... que son 3 satélites... ok
3 o incluso 4 para mejorar la posición con un menor error.
ok gracias amigo... ¿me escribís desde España?
Si, Barcelona, España.
Los satélites están a diferentes alturas de la tierra dentro de una franja. Dentro de esas alturas también hacen diferentes órbitas según las necesidades del país que ha pagado por ponerlo arriba. Hay infinidad y ya es un problema entre ellos para no chocar. A esto se le suma la basura espacial.
¿Por qué no se caen? La tierra como sabes tiene el factor de la gravedad. Esa fuerza a medida que se acerca a la tierra es más grande y como es lógico, cuanto más alejado menos fuerza. En esa franja donde están los satélites pensemos para no liarnos que es la misma para todos los satélites. Si pudiéramos detenerlos en este instante a todos poco a poco irían cayendo. No caen porque están a una determinada velocidad para contrarrestar la gravedad . A medida que pierden velocidad de giro alrededor de la tierra van bajando poco a poco. Es lo que le pasa a la estación internacional. Hay que aplicarle en determinados momentos aceleración porque sino van cayendo poco a poco. Tienen un punto critico para no poder acelerarlos y caer inevitablemente.
O sea que no se caen porque la gravedad es casi cero a determianda altura... pero están en movimiento...
Tu dices que si estuvieran quietos, comenzarían a caer... pero no caerían precipitadamente sino que lo harían lentamente conforme la fuerza de graveda se incrementa a medida que irían cayendo...
¿Pero qué es lo que los mantiene en movimiento? ¿Tienen una especie de motor a algo que los propulse?
No no, no caen porque están en movimiento en una zona de gravedad grande o pequeña. Es parecido al equilibrio en la bicicleta. Si te paras caes si te mueves mantienes el equilibrio. Cuanto más te muevas más aguantas no caerte. Cuanto más lento vas más fácil sera en que caigas. El movimiento se lo da el impulso que le han sometido para llegar a esa altura . El cohete que lleva el satélite lleva una velocidad y cuando lo suelta ese satélite en esa zona requerida ya va con esa velocidad, también puede autopropulsarse desde esa zona.
Los motores que hacen que impulse los cohetes o las autopropulsiones pueden ser muchas. Una muy simple es cuando la nave en esas áreas para girarse un angulo expulsa un gas, no se bien que gas, aire a presión por ejemplo u otro gas a presión. Luego están los motores a propulsión químicos... los que se alimentan por iones... etc... ahí me estoy metiendo en un fregado por no conococerlos todos.
Tu dices que no caen porque están en movimiento en una zona de gravedad grande o pequeña.
De esa afirmación, interpreto lo siguiente:
No caen por el simple hecho de que están en movimiento..., no importa si la zona de gravedad sea grande o pequeña
Aunque la gravedad sea grande..., aun así ... no caerían porque están moviéndose permanentemente ..., ¿comprendo bien?
Como dice el compañero en otro hilo tiene que haber un equilibrio de fuerzas.
Son leyes físicas la gravedad, la fuerza centrifuga, la fuerza centrípeta y otras muchas más leyes que rigen la física. Si no hay equilibrio cualquiera puede sobrepasar a la otra y ser atraído o despedido .