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Flashcard FC279332

De quais grandezas depende a velocidade orbital de um satélite em órbita circular?

Gravitação Universal

CEBRASPE (CESPE) · 2021

De acordo com o assunto Física: Gravitação Universal, responda:

De quais grandezas depende a velocidade orbital de um satélite em órbita circular?
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Resposta

Depende de: da constante gravitacional G, da massa do planeta M e do raio da órbita r; não depende da massa do satélite.

Explicação:
Igualando a força gravitacional à força centrípeta: \( \dfrac{G M m}{r^{2}}=\dfrac{m v^{2}}{r} \).
Cancelando \(m\) obtém-se \( v=\sqrt{\dfrac{G M}{r}} \), que mostra a independência da massa do satélite.

Exemplo:
Considere uma órbita a 300 km da superfície da Terra: \(G=6{,}67\times10^{-11}\ \mathrm{m^{3}kg^{-1}s^{-2}}\), \(M=5{,}97\times10^{24}\ \mathrm{kg}\), \(r=R_{\oplus}+300\ \mathrm{km}=6{,}37\times10^{6}+3{,}00\times10^{5}=6{,}67\times10^{6}\ \mathrm{m}\).
Calcula-se
\(v=\sqrt{\dfrac{6{,}67\times10^{-11}\cdot5{,}97\times10^{24}}{6{,}67\times10^{6}}}\approx7{,}73\times10^{3}\ \mathrm{m/s}\).
Logo, um pequeno satélite e uma estação mais massiva nessa mesma órbita têm a mesma velocidade orbital (~7,73 km/s).





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