¿Por qué las cosas orbitan la tierra en lugar de caer hacia su gravedad?

La luna no cae a la Tierra porque es una órbita.

Una de las cosas más difíciles de aprender sobre física es el concepto de fuerza. El hecho de que haya una fuerza sobre algo no significa que se moverá en la dirección de la fuerza. En cambio, la fuerza influye en el movimiento para estar un poco más en la dirección de la fuerza que antes.

Por ejemplo, si haces rodar una bola de boliche directamente por un carril, luego corres a su lado y la pateas hacia la canaleta, aplicas una fuerza hacia la canaleta, pero la bola no va directamente hacia la canaleta. En cambio, sigue bajando por el carril, pero también recoge un poco de movimiento diagonal.

Imagina que estás parado al borde de un acantilado de 100 m de altura. Si deja caer una roca, caerá directamente hacia abajo porque no tenía velocidad para comenzar, por lo que la única velocidad que recoge es hacia abajo desde la fuerza hacia abajo.

Si arroja la roca horizontalmente, seguirá cayendo, pero seguirá moviéndose horizontalmente mientras lo hace y caerá en ángulo. (El ángulo no es constante; la forma es una curva llamada parábola, pero eso es relativamente poco importante aquí.) La fuerza es recta hacia abajo, pero esa fuerza no impide que la roca se mueva horizontalmente.

Si arrojas la roca con más fuerza, va más allá y cae en un ángulo menos profundo. La fuerza que ejerce sobre la gravedad es la misma, pero la velocidad original era mucho mayor y, por lo tanto, la desviación es menor.

Ahora imagine tirar la roca con tanta fuerza que viaja un kilómetro horizontalmente antes de tocar el suelo. Si haces eso, sucede algo ligeramente nuevo. La roca aún cae, pero tiene que caer más de 100 metros antes de tocar el suelo. La razón es que la Tierra está curvada y, a medida que la roca viajaba ese kilómetro, la Tierra en realidad se curvaba debajo de ella. En un kilómetro, resulta que la Tierra se curva en unos 10 centímetros, una pequeña diferencia, pero real.

A medida que arrojas la roca aún más fuerte que eso, la curvatura de la Tierra debajo se vuelve más significativa. Si pudieras arrojar la roca 10 kilómetros, la Tierra ahora se curvaría por 10 metros, y durante 100 km arrojaría la Tierra por un kilómetro entero. Ahora la piedra tiene que caer muy lejos en comparación con el acantilado de 100 metros desde el que se dejó caer.

Echa un vistazo al siguiente dibujo. Fue hecho por Isaac Newton, la primera persona en entender las órbitas. En mi humilde opinión, es uno de los mejores diagramas jamás realizados.

Lo que muestra es que si pudieras lanzar la roca lo suficientemente fuerte, la Tierra se curvaría tanto debajo de la roca que la roca nunca se acercará más al suelo. ¡Da la vuelta al círculo y puede golpearte en la parte posterior de la cabeza!

Esta es una órbita. Es lo que están haciendo los satélites y la luna. En realidad, no podemos hacerlo aquí cerca de la superficie de la Tierra debido a la resistencia del viento, pero en la superficie de la luna, donde no hay atmósfera, podría tener una órbita muy baja.

Este es el mecanismo por el cual las cosas “se mantienen” en el espacio.

La gravedad se debilita a medida que avanzas. La gravedad de la Tierra es mucho más débil en la luna que en un satélite en órbita terrestre baja. Debido a que la gravedad es mucho más débil en la luna, la luna orbita mucho más lentamente que la Estación Espacial Internacional, por ejemplo. La luna tarda un mes en dar la vuelta. La EEI lleva unas horas. Una consecuencia interesante es que si sales con la cantidad justa entre seis radios terrestres, alcanzas un punto donde la gravedad se debilita lo suficiente como para que una órbita alrededor de la Tierra tome 24 horas. Allí, podría tener una “órbita geosíncrona”, un satélite que orbita para que permanezca por encima del mismo punto en el ecuador de la Tierra a medida que gira la Tierra.

Aunque la gravedad se debilita a medida que avanza, no hay una distancia de corte. En teoría, la gravedad se extiende para siempre. Sin embargo, si fueras hacia el sol, eventualmente la gravedad del sol sería más fuerte que la de la Tierra, y entonces ya no volverías a caer a la Tierra, incluso sin la velocidad para orbitar. Eso sucedería si recorrieras alrededor de .1% de la distancia al sol, o alrededor de 250,000 km, o 40 radios de la Tierra. (En realidad, esto es menor que la distancia a la luna, pero la luna no cae al Sol porque está orbitando al sol, al igual que la Tierra misma).

Entonces la luna “cae” hacia la Tierra debido a la gravedad, pero no se acerca más a la Tierra porque su movimiento es una órbita, y la dinámica de la órbita está determinada por la fuerza de la gravedad a esa distancia y por las leyes de movimiento de Newton .

Cuando las cosas orbitan la Tierra, de hecho caen hacia ella por gravedad.

Cuando un objeto está orbitando alrededor de nuestro planeta, (el objeto) está cayendo hacia la Tierra. Sin embargo, como la Tierra es una esfera, debido a la curvatura, el planeta se curva fuera del camino del objeto que cae (en órbita).

Espero que esto ayude.

Salud !!

Las cosas orbitan la tierra debido al equilibrio entre la gravedad y la velocidad de ese objeto, que lo mueve hacia adelante y “hacia afuera” de la fuente de gravedad. En esencia, los objetos en órbita alrededor de la tierra están en un estado perpetuo de “caída” hacia la tierra. Si la velocidad del objeto cambiara (en este caso, disminuyera), entonces la fuerza de la gravedad causaría que la “caída” tuviera una mayor influencia, lo que resultaría en la caída del objeto hacia la atmósfera y hacia la superficie.

Las cosas que orbitan alrededor de la Tierra caen hacia ella, simplemente siguen desaparecidas. Si arrojas algo en el espacio, seguirá en línea recta a menos que haya alguna fuerza que actúe sobre él, como la gravedad, por ejemplo. La gravedad tira del objeto hacia el planeta, pero al igual que una pelota que lanzas hacia adelante, no cae en línea recta sino curva. Si el objeto es lo suficientemente rápido, su caída curva hace que pierda el planeta, por lo que sigue cayendo para siempre. Eso es básicamente lo que hace un objeto en órbita, está en un estado constante de caída libre hacia el planeta, pero nunca logra golpear el planeta.

Un objeto permanece en órbita porque su masa tiene lo que llamamos inercia. La inercia quiere mantener un objeto en movimiento en una línea perfectamente recta. Mucha gente dice que es la velocidad, pero es mejor pensar en términos de inercia manteniendo un equilibrio con la gravedad. La inercia quiere mover el objeto en línea recta, pero la gravedad lo empuja hacia una curva. La inercia equilibra la gravedad si haces que el objeto funcione a la velocidad correcta y permanezca en órbita.

Porque la fuerza radial neta sobre las cosas que orbitan es cero, es decir, la fuerza gravitacional es igual a la fuerza centrífuga. Para sentir la fuerza centrífuga de cómo está actuando o es solo un resultado matemático, debe recordar lo que sucede cuando está en un automóvil y el automóvil gira, piense en qué dirección siente que está siendo empujado o forzado, Es radialmente hacia afuera. Eso significa que si un objeto en movimiento da un giro, siempre tiene la tendencia de ser arrastrado radialmente hacia afuera, si alguien está allí para no dejarlo salir radialmente hacia afuera, se turnará fácilmente, aquí alguien tiene fuerza gravitacional.

Si arrojo algo horizontalmente desde una altura de 5 m, tocará el suelo después de aproximadamente un segundo. Si lo lanzo más rápido, aún tomará un segundo tocar el suelo, pero habrá viajado más horizontalmente durante ese tiempo. Aterriza más lejos.

Ahora, si puedo lanzarlo a 8000 m / s, caerá unos 5 m en el primer segundo, PERO la superficie de la Tierra también se habrá curvado unos 5 m (¡la tierra no es plana!). Entonces, ¿dónde está? Bueno, todavía está a 5 metros sobre la superficie de la Tierra. Y eso es una órbita. En el próximo segundo caerá, pero la superficie de la Tierra continuará curvando hacia abajo. Mientras no golpee un árbol, continuará orbitando la Tierra.

La pregunta comete el error común de suponer que las cosas que orbitan la Tierra no están cayendo hacia su gravedad.

De hecho, las cosas orbitan la Tierra porque caen hacia su gravedad. No puede tener movimiento circular sin una fuerza que apunta hacia adentro después de todo.

Entonces, las cosas orbitan por un mecanismo similar a los autos que giran en las esquinas.

Depende de la velocidad y trayectoria del objeto.

Si se acerca directamente a la Tierra, el objeto eventualmente caerá a la Tierra y aterrizará.

Si pasa en ángulo y se mueve a la velocidad correcta, puede ser capturado por la gravedad de la Tierra. Si es demasiado lenta, la órbita se capturará inicialmente, pero eventualmente se degradará y el objeto caerá a la Tierra.

Si pasa demasiado rápido, no será capturado y continuará pasando el planeta.

La órbita está cayendo. Un objeto en órbita es aquel que se mueve lo suficientemente rápido como para moverse lateralmente tan rápido como cae.

La montaña de newton

Esto se debe a que la velocidad de los satélites se ha equilibrado con la gravedad de la Tierra. Esto también está dando el efecto “0g” en la ISS. La ISS no está en el vacío del espacio, sino que ha sido impulsada a caer hacia la tierra. No directamente hacia abajo, sino en ángulo para dar la intención de mantener la ISS orbitando la Tierra

Están tratando de caer hacia su centro de gravedad, pero se mueven lo suficientemente rápido como para que su fuerza centrípeta coincida con la gravedad, por lo que caen para siempre hasta que algo perturba el equilibrio.

Veamos qué dice la NASA:

“Un satélite orbita la Tierra cuando su velocidad se equilibra por la fuerza de la gravedad de la Tierra. Sin este equilibrio, el satélite volaría en línea recta hacia el espacio o volvería a caer a la Tierra “.

El resto está aquí:

¿Qué es un satélite?

Piense en la órbita como si cayera alrededor de algo, así que usemos la Tierra y el sol, el sol, aunque una estrella de tamaño promedio es enorme, por lo que crea una inmersión gigantesca en el espacio-tiempo o si desea la “estructura” del espacio, entonces todo en órbita el sol está cayendo continuamente hacia él, pero debido a la curvatura, otra fuerza actúa sobre la Tierra y todo lo demás y debes perdonarme, ha pasado mucho tiempo desde que te lo expliqué, pero es la fuerza centrípeta o la fuerza centrífuga lo que mantiene todo donde está, así que La Tierra está cayendo continuamente, literalmente, alrededor del sol.

Nada gira alrededor de la tierra, todo gira alrededor de una estrella o un sol. La fuerza gravitacional de los soles no es lo suficientemente fuerte como para atraer a cada planeta y destruirlo todo.

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