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Empezar a aprender

Energía de los satélites

Parte de la sección Mecánica del Journey de Physics de Coddy. Lección 93 de 97.

En una órbita circular:

$K = \frac{GMm}{2r}, \quad U = -\frac{GMm}{r}, \quad E = K + U = -\frac{GMm}{2r}$

Así que $\relax U = -2K$ y $\relax E = -K$ .

Tres barras de energía para un satélite en una órbita circular: energía cinética K por encima de cero, energía potencial U por debajo de cero y con el doble de longitud, y energía total E por debajo de cero y de la misma longitud que K

En una órbita circular, U = −2K, así que E = K + U = −K.

Una órbita más alta tiene $e$ más cerca de cero. Elevar un satélite requiere la energía $\relax W = E_2 - E_1$ , aunque al final se mueve más despacio.

Desafío

Un satélite en una órbita circular tiene una energía total de $-12\ \mathrm{GJ}$ ( $-1.2 \times 10^{10}\ \mathrm{J}$ ). Su motor lo eleva a una órbita circular 3 veces más alejada del centro del planeta. Midiendo los radios en unidades de la primera órbita ( $\relax r_{1} = 1$ , $\relax r_{2} = 3$ ), encuentra la energía $W$ que añade el motor.

Pruébalo tú mismo

Physics diagram: orbit, planet, satellite, path

Despeja $W$

Ponte a prueba

Esta lección incluye un breve cuestionario. Empieza la lección para responderlo y registrar tu progreso.

Todas las lecciones de Mecánica

1Introducción

¿Qué es la física?Tu primera ecuación Darle la vuelta a una regla

4Planos inclinados

Fuerzas en un plano inclinado Componentes de la gravedad Plano inclinado sin fricción Plano inclinado con fricción ¿Se deslizará?Repaso: desafío de la rampa

7Movimiento de proyectiles

Ejes independientes Lanzamiento horizontal Lanzamiento en ángulo Alcance y altura máxima Repaso: da en el blanco

10Trabajo y energía

Trabajo Energía cinética Teorema del trabajo y la energía Energía potencial gravitatoria Conservación de la energía Potencia Repaso: montaña rusa

13Impulso y cantidad de movimiento

Cantidad de movimiento Impulso Conservación de la cantidad de movimiento Choques elásticos Choques inelásticos Repaso: pista de aire

16Movimiento armónico simple

¿Qué es el MAS?Masa en un resorte El péndulo Gráficas del MAS Energía en el MAS Repaso: oscilador

2Vectores y leyes de Newton

Triángulos rectángulos ¿Qué es un vector?Suma de vectores Ejes y direcciones Componentes de un vector Fuerzas a nuestro alrededor Fricción y tensión Primera ley de Newton Segunda ley de Newton Tercera ley de Newton Repaso: fuerza neta

5Cinemática en 1D

Posición y desplazamiento Velocidad Aceleración Gráficas del movimiento Ecuaciones del movimiento Repaso: automóvil al frenar

8Cinemática y Newton

De las fuerzas al movimiento Del movimiento a las fuerzas Movimiento en dos etapas Repaso: ascensor

11Resortes

Ley de Hooke Resortes en serie Resortes en paralelo Repaso: dinamómetro

14Momento lineal en 2D

El momento lineal como vector Colisiones en 2D Explosiones Repaso: billar

17Gravitación

Ley de gravitación Gravedad y altitud Satélites Leyes de Kepler Energía gravitatoria Velocidad de escapeEnergía de los satélitesRepaso: misión a la órbita