Velocidad orbital



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La velocidad orbital de un objeto celeste , la mayoría de las veces un planeta , un satélite natural , un satélite artificial o una estrella binaria , es la velocidad a la que orbita alrededor del baricentro de un sistema de dos cuerpos, que por lo tanto más a menudo es alrededor de un más cuerpo masivo. La expresión se puede utilizar para denotar la velocidad orbital media del cuerpo a lo largo de su órbita o la velocidad orbital instantánea, en un punto específico. En principio se expresa en m / s , pero a menudo en km / h .

Velocidad orbital instantánea

La velocidad orbital instantánea puede ser determinada por la segunda ley de Kepler , es decir, en un período fijo, el segmento derecho que conecta el centroide al cuerpo describe una superficie de constante, independientemente de la porción de la órbita que el cuerpo recorre durante este tiempo. Como resultado, el cuerpo se acerca más rápido a su periastrón que a su apoástrico .

Caso general

La velocidad orbital está relacionada con la ecuación de la fuerza viva .

La velocidad orbital se obtiene mediante:

o :

Caso de la órbita elíptica

Cuando la energía orbital específica es negativa, la órbita del cuerpo secundario es elíptica y su velocidad orbital se obtiene mediante:

o :

Cuando el cuerpo secundario está en la periapsis, el valor de , anotado , se obtiene mediante , donde y son el semieje mayor y la excentricidad de la órbita del cuerpo secundario. La velocidad orbital del cuerpo secundario en el periastrón, indicada , se obtiene mediante:

Cuando el cuerpo secundario está en la apoástrica, el valor de , anotado , se obtiene mediante , donde y son el semieje mayor y la excentricidad de la órbita del cuerpo secundario. La velocidad orbital del cuerpo secundario en el apoastro, indicada , se obtiene mediante:

Caso de órbita circular

Una órbita circular es, por definición, una órbita con excentricidad cero.

La velocidad orbital del cuerpo secundario en órbita circular se obtiene mediante:

o :

  • es el parámetro gravitacional estándar;
  • es la distancia entre el cuerpo secundario y el cuerpo principal.

Caso de la trayectoria parabólica

Cuando la energía orbital específica es cero, la trayectoria del cuerpo secundario es parabólica y su velocidad orbital se obtiene mediante:

o :

Caso de la trayectoria hiperbólica

Cuando la energía orbital específica es positiva, la trayectoria del cuerpo secundario es hiperbólica y su velocidad orbital se obtiene mediante:

o :

  • es el parámetro gravitacional estándar;
  • es la distancia entre el cuerpo secundario y el cuerpo principal;
  • es el semieje mayor de la órbita del cuerpo secundario.

Vector de velocidad instantánea

En el caso de una órbita elíptica, nos interesa el vector velocidad tal como se expresa en el marco de referencia (no galileano) fijado en el cuerpo central, eligiendo el eje Ox que apunta en la dirección del periastrón (Ox es por tanto paralela al eje mayor y dirigida hacia el punto más cercano a la órbita).

La posición y la velocidad del vector son condiciones iniciales necesarias para la integración de la relación fundamental de dinámica .

Conociendo en un momento dado la posición del cuerpo en su órbita, se trata de determinar el vector de velocidad correspondiente .

En la periapsis o apoastro, la solución es simple porque el vector de velocidad es ortogonal al vector de posición en estos puntos.

Las siguientes relaciones son más generales:

donde es la derivada de la anomalía media con respecto al tiempo, es decir el movimiento medio  :

.

Nota :

  • Cuando la masa orbital no es despreciable en comparación con la masa central , los vectores de posición y velocidad deben representarse en el marco de referencia inercial fijado al baricentro. Sin embargo, las relaciones anteriores siguen siendo válidas:
    • Estos vectores vistos desde el baricentro (así como ) son proporcionales a los vectores vistos desde la masa central con una razón multiplicativa , y las ecuaciones son homogéneas.
    • Por otro lado, dado que la anomalía promedio no cambia, la parte interviniente en su definición sigue siendo el eje semi-mayor de la elipse cuyo foco es el cuerpo central.

Hasta este momento esta es la totalidad de la información que hemos logrado recoger relativo a Velocidad orbital, esperamos que sirva al propósito por el cual lo estabas buscando. Si efectivamente, así es, por favor, no obvies aconsejarnos entre tus amistades y el círculo familiar, y recuerda que puedes acudir a nosotros en el momento que lo consideres necesario. Si pese a nuestro esfuerzo, sientes que lo que te brindamos sobre Velocidad orbital tiene algún fallo o hay algo que deberíamos agregar o corregir, nos sería de gran ayuda que que nos ofrezcas esa información de la que no disponemos. Proveer la más significativa información relativo a Velocidad orbital y sobre cualquier otra temática es donde radica la esencia de esta página web; nos motiva el mismo sentimiento que en su momento motivó a las mentes responsables de la obra de la Enciclopedia, y ese es el motivo por el cual es nuestro deseo que lo que has descubierto en esta Gran Enciclopedia sobre Velocidad orbital te haya resultado útil para desarrollar tu sabiduría.

Opiniones de nuestros usuarios

Francisco Lorente Gonzalez

Esta entrada sobre Velocidad orbital me ha ayudado a completar mi trabajo para mañana en el último momento. Ya me veía tirando otra vez de Wikipedia, algo que la profesora nos tiene prohibido. Gracias por salvarme.

Maria Concepcion Hernandez Ponce

Mi papá me retó a hacer la tarea sin utilizar nada de Wikipedia, yo le dije que podía hacerla buscando en muchos otros sitios. Por suerte para mi encontré esta web y este artículo sobre Velocidad orbital me ayudó a completar mi tarea. Casi caigo en la tentación de entrar a Wikipedia, pues no encontraba nada sobre Velocidad orbital, pero por suerte encontré aquí, porque luego mi papá revisó el historial de navegación para ver donde habia estado. Se imaginan si llego a entrar en Wikipedia? Suerte que encontré esta web y el artículo sobre Velocidad orbital aquí. Por eso les dejo mis five stars.

Magdalena Fernandez Rodriguez

Muy interesante esta entrada sobre Velocidad orbital.

Jose Vicente Sanz Rey

Para quienes como yo buscan información sobre Velocidad orbital, esta es una muy buena opción.