Movimiento relativo de dos cuerpos en órbitas alrededor de la Tierra

Movimiento circular de la nave espacial alrededor de la Tierra

Actividades

Se introduce

• La altura en km de la nave espacial sobre la superficie de la Tierra, en el control de edición titulado Altura

• La distancia h en km, medida a lo largo de la dirección radial entre la nave espacial y el cuerpo en el instante inicial, actuando en la barra de desplazamiento titulada Distancia.

Se pulsa el botón titulado Empieza

En la parte izquierda del applet, se representa el movimiento de los dos cuerpos alrededor de la Tierra:

• La nave espacial, es un punto de color rojo en órbita circular alrededor de la Tierra

• El cuerpo, es un punto de color azul que describe una trayectoria elíptica

A la derecha del applet, se representa la trayectoria seguida por el cuerpo vista por un astronauta que viaja en la nave espacial.

• El eje vertical X' es la dirección radial y nos indica si el cuerpo está por encima o por debajo de la nave espacial.

• El eje horizontal Y' es la dirección tangencial a la órbita de la nave espacial y nos indica si el cuerpo está por delante o por detrás de la nave espacial.

Las distancias tanto en el eje horizontal Y' como en el vertical X' están expresadas en km.

Para poder ver adecuadamente la trayectoria, se puede elegir la escala en el control de selección titulado Escala y a continuación, se pulsa el botón titulado Empieza.

Movimiento de un cuerpo que se lanza desde la nave espacial

Actividades

Se introduce

• La altura en km de la nave espacial respecto de la superficie de la Tierra, en el control de edición titulado Altura

• La velocidad u del cuerpo que es lanzado desde la nave espacial, en el control de edición titulado Velocidad relativa

• La dirección α de dicha velocidad, actuando en la barra de desplazamiento titulada Ángulo

• El ángulo α=0, corresponde a un lanzamiento hacia arriba (en la dirección radial),

• α=90º, el lanzamiento es hacia delante, en la misma dirección (tangencial)  y sentido que la velocidad de la nave.

• α=180º, corresponde a un lanzamiento hacia abajo, en dirección hacia el centro de la Tierra

• α=270º, el lanzamiento hacia atrás, en la misma dirección (tangencial) y en  sentido contrario a la velocidad de la nave.

Se pulsa el botón titulado Empieza

En la parte izquierda del applet, se representa el movimiento de los dos cuerpos alrededor de la Tierra:

• La nave espacial es un punto de color rojo en órbita circular alrededor de la Tierra

• El cuerpo es un punto de color azul que describe una trayectoria elíptica

A la derecha del applet, se representa la trayectoria seguida por el cuerpo vista por un astronauta que viaja en la nave espacial.

• El eje vertical X' es la dirección radial y nos indica si el cuerpo está por encima o por debajo de la nave espacial.

• El eje horizontal es la dirección tangencial a la órbita de la nave espacial y nos indica si el cuerpo está por delante o por detrás de la nave espacial.

Las distancias tanto en el eje horizontal Y' como en el vertical X' están expresadas en km.

Para poder ver adecuadamente la trayectoria, se puede elegir la escala en el control de selección titulado Escala, y a continuación se pulsa el botón titulado Empieza.

Descripción del movimiento relativo del cuerpo. Solución numérica.

Actividades

Se introduce

• La altura en km de la nave espacial respecto de la superficie de la Tierra, en el control de edición titulado Altura

• La velocidad u del cuerpo que es lanzado desde la nave espacial, en el control de edición titulado Velocidad relativa

• La dirección α de dicha velocidad, actuando en la barra de desplazamiento titulada Ángulo

• El ángulo α=0, corresponde a un lanzamiento hacia arriba (en la dirección radial o eje X’),

• α=90º, el lanzamiento es hacia delante, en la misma dirección (tangencial o eje Y’)  y sentido que la velocidad de la nave.

• α=180º, corresponde a un lanzamiento hacia abajo, en dirección hacia el centro de la Tierra

• α=270º, el lanzamiento hacia atrás, en la misma dirección (tangencial)  y en  sentido contrario a la velocidad de la nave.

Se pulsa el botón titulado Empieza

El applet representa una estación espacial de 100 m de longitud. Se lanza un cuerpo desde el centro de la nave en una determinada dirección.

La recta de color rojo, señala la trayectoria que seguiría el cuerpo en una nave espacial situada en una región libre de fuerzas. La curva en color azul señala la trayectoria del cuerpo cuya dirección de la velocidad es desviada por la aceleración de Coriolis.

Podemos medir la desviación que experimenta el astronauta y la influencia de la altura de la nave espacial o de su distancia al centro de la Tierra, r₀, la dirección α de la velocidad inicial y el módulo u de dicha velocidad.