Distancia orbital en problemas de física
En física, se puede utilizar la distancia orbital para determinar cuánto tiempo le toma a un objeto para girar en torno a otro. Por ejemplo, se puede calcular el tiempo que tarda Marte para viajar alrededor del Sol, dada su distancia del Sol, en unidades astronómicas.
Conteúdo
He aquí algunas preguntas de práctica que puede probar.
Preguntas de práctica
Tierra se encuentra a 1 a.u. (unidad astronómica - una medida de la distancia) de su sol. En las unidades de "años de la Tierra," ¿Cuánto tiempo tarda Marte por su propia revolución solar si se encuentra a 1,5 au ¿Desde el sol?
Redondea tu respuesta a la décima más cercana.
Si la Estación Espacial Internacional se encuentra a 420 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, ¿cuántas horas se tarda en hacer una órbita completa?
Utilice los siguientes datos y redondear su respuesta a la centésima más próxima de una hora:
Respuestas
Las siguientes son las respuestas a las preguntas de la práctica:
1.8
La tercera ley de Kepler establece que, habida cuenta de dos cuerpos que orbitan alrededor de A y B, sus periodos (T) de la revolución y distancias (r) del objeto que está girando alrededor están relacionados por la ecuación:
Mientras el partido de unidades en una relación, usted no tiene que convertirlos a "corregir" las unidades de física, por lo que no es necesario convertir los valores unitarios astronómicos a los valores kilómetro. Dado que el período de revolución de la Tierra es de 1 año de la Tierra, la ecuación se resuelve fácilmente por la revolución de Marte en las mismas unidades, que es lo que desea:
1.55 h
Utilice la ecuación que relaciona período orbital a la posición orbital,
dónde T es el período orbital, r es la distancia entre los centros de la nave y la orbitado, y m es la masa del cuerpo en órbita - en este caso, la Tierra, que tiene una masa de
Añadir los 420 kilómetros de radio de la Tierra para calcular la distancia total entre los centros de la Estación Espacial Internacional y de la Tierra, y luego convertir a metros:
Ahora que sustituir en la ecuación orbital, y te encuentras con el período orbital de la Estación Espacial Internacional (en unidades de segundo):
Por último, convertir a hora:
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