Page 230 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

10.9 Satélites en órbitas circulares 211

Figura 10.11 Una bola de béisbol lanzada horizontalmente con velocidad cada vez más grande tarde o
temprano se convertiría en un satélite al “caer” alrededor de la Tierra.

18 000 mi/h. La pelota se quemaría y quedaría reducida a cenizas rápidamente a tales rapide­
ces debido a la fricción atmosférica. Sin embargo, hoy en día hay gran número de satélites co­
Comunicaciones locados en órbita alrededor de la Tierra en altitudes donde la resistencia y la rapidez excesivas
en órbita
no constituyen un problema. Algunos se mueven en órbitas que son casi circulares mientras
Los satélites
“caen” alrededor de nuestro planeta. Si se colocara una estación espacial en una órbita circu­
colocados en órbita
geoestacionaria lar alrededor de la Tierra, ni el vehículo espacial ni los pasajeros quedarían “ingrávidos”; por
(GEO , Geostationary el contrario, la fuerza gravitacional (peso) es la que proporciona la fuerza centrípeta necesaria
Earth Orbit) permiten para el movimiento circular.
brindar servicios de Considere por un momento el satélite de masa m que se mueve alrededor de la Tierra en
fax, videoconferencias,
una órbita circular de radio r, como se muestra en la figura 10.12. La fuerza centrípeta mv2/ r
internet, servicio
telefónico fijo de larga se determina a partir de la ley de la gravitación de Newton:
distancia, televisión y
mv~ Gmm.
multimedia de banda
ancha a las áreas en r r
desarrollo en todo el
Simplificando y resolviendo para la velocidad v queda
mundo. Los satélites
colocados en órbita
IGm.
terrestre media (MEO, v = (10.19)
Médium Earth Orbit)
se usan para teléfonos
celulares, teléfonos fijos Observe que sólo hay una rapidez v que un satélite puede tener para permanecer en una órbita
y otras tecnologías de de radio fijo r. Si cambia la rapidez, lo hace también el radio de la órbita.
comunicación personal.
Los satélites colocados
en órbita terrestre baja
(LEO, Low Earth Orbit)
se usan en teléfonos
móviles manuales,
radiolocalizadores
personales, fax,
rastreadores de barcos
o camiones, teléfonos
ordinarios fijos y
multimedia de banda
ancha.

Figura 10.12 La fuerza centrípeta necesaria para el movimiento circular se origina por la fuerza gravita­
cional de atracción. Por tanto, un satélite sólo puede tener una rapidez v que le permita permanecer en una
órbita de radio fijo.