Movimiento de caída de un satélite artificial debido al rozamiento con la atmósfera.

Actividades

El objetivo del programa interactivo no es el de realizar un cálculo de la posición y de la velocidad del satélite artificial, sino la de mostrar su trayectoria en forma de espiral, como aumenta su velocidad a medida que desciende.

Se introduce

  • La altura del satélite en km, por encima de la superficie de la Tierra moviendo el dedo en la barra de desplazamiento titulada Altura.

  • El cociente Fr/m de la fuerza de rozamiento Fr a la masa m del satélite moviendo el dedo en la barra de desplazamiento titulada Rozamiento.

Se pulsa el botón titulado Empieza.

Se observa el movimiento del satélite alrededor de la Tierra, hasta que choca con su superficie, una circunferencia de color azul representa la órbita circular inicial.

Se proporcionan los datos del tiempo en horas, la velocidad en m/s y la altura en km sobre la superficie de la Tierra.

A la izquierda, se representa mediante barras de colores los cambios energéticos:

  • en color azul, la energía cinética que es positiva
  • en color rojo, la energía potencial que es negativa
  • una raya de color claro, indica la energía total E, por unidad de masa m, cuyo valor se muestra en millones de J/kg.
  • Una barra de color negro señala diferencia entre la energía inicial y la final, o la pérdida de energía debido al rozamiento a medida que cae el satélite hacia la superficie de la Tierra.

Ejemplo:

Introducimos los datos

  • Altura h=5000 km

  • Rozamiento Fr/m=0.025

Calculamos el ángulo que forma la dirección de la velocidad con la horizontal local

El ángulo φ es muy pequeño y va disminuyendo a medida que el satélite artificial se acerca a la Tierra.