Satélites

Os satélites são corpos que orbitam ao redor de um corpo celeste. Eles podem ser classificados como:

• Naturais: astros celestes que orbitam ao redor de um planeta, por exemplo, a Lua;

• Artificiais: São objetos feitos pelo homem e colocados em órbita de um corpo celeste. Existem vários satélites artificiais ao redor do nosso planeta e com diversas funções, como satélites de comunicação, meteorológicos, militares e astronômicos.

O movimento dos satélites ao redor de um planeta obedece às Leis de Kepler e à Gravitação Universal. Observe a figura:

A figura mostra um satélite em órbita circular em torno de um planeta

Considerando o planeta da figura com massa M e um satélite de massa m em órbita circular, de raio r, em torno desse planeta, podemos obter a velocidade do satélite com a Lei da gravitação universal e uma expressão para o período do satélite através da terceira Lei de Kepler.

A força de atração gravitacional entre o satélite e o planeta é centrípeta, assim, podemos obter duas equações:

F = G . M .m e F = m.v²
             r²                r

Sendo as duas forças iguais, podemos igualar as duas equações, obtendo a expressão:

G . M .m = m.v²
     r²          r

Simplificando as equações, encontramos uma expressão para a velocidade orbital do satélite:

v² = G . M
       r

Para calcular o período do satélite, que é o tempo que ele leva para dar uma volta ao redor do planeta, podemos utilizar a expressão encontrada para a velocidade:

v² = G . M
      r

e relacioná-la com a equação da velocidade no movimento circular:

v = ω . r

obtendo a expressão:

ω². r² = G . M
            r

sendo ω = 2π, substituindo na equação acima, temos que:
                    T

4π^2. r² = G . M
 T²                 r   

Podemos encontrar também o período da órbita do satélite:

T² = 4π^2.. r³
GM

Se definirmos K como 4π², obteremos a Terceira Lei de Kepler ou Lei dos períodos:
                                      GM

T² = k
r³       

Lua: Satélite natural da Terra

A lua é o satélite natural da Terra. A hipótese mais aceita para a sua formação é que ela tenha sido resultado de um choque entre um corpo do tamanho de Marte e a Terra há cerca de 4,4 bilhões de anos.

A Lua localiza-se a uma distância de 384.400 km da Terra e tem um período orbital de 27 dias. Sua massa é igual a 7,349 . 10²² kg.

A Lua sempre embelezou o nosso céu, porém existem estudos que indicam que, a cada ano, ela afasta-se cerca de 4 cm do nosso planeta, o que poderá causar futuramente mudanças no clima e nas estações do ano, gerando sérias mudanças no estilo de vida da população terrestre. Mas ainda não precisamos nos preocupar, pois essas alterações podem demorar até milhões de anos.