¿Los satélites que orbitan la Tierra, se balancean como si estuvieran en una cuerda conectada al centro de gravedad de la Tierra?

No exactamente, pero no es una analogía terrible.

La tensión en la cuerda se reemplaza por la gravedad.

Entonces, la fuerza centrífuga de la rotación está exactamente equilibrada por la fuerza centrípeta proporcionada por la tensión de la cuerda … o por la fuerza gravitacional.

Y para los molestos pedantes que afirman que no existe tal cosa como “fuerza centrífuga”, señalaría que (a) es una pseudo-fuerza y ​​(b) XKCD ** reglas ** esta:

Pero no es una analogía perfecta: una cuerda tiene una longitud fija, por lo que cuanto más rápido gira el objeto en el extremo, más aumenta la fuerza de la tensión de la cuerda, pero no sucede nada más.

Con la gravedad, la fuerza es fija, por lo que si el objeto va más rápido, el radio de la órbita aumenta. Eso no puede suceder con una cuerda.

Por el contrario, si la velocidad de un objeto en órbita disminuye, comenzará a acercarse al cuerpo principal y establecerá una nueva órbita a esa altitud más baja.

Pero con la cuerda, si la velocidad del objeto cae a un nivel bajo, la cuerda se afloja completamente y la fuerza hacia adentro desaparece por completo.

Una consecuencia más complicada de esto es que todas las “órbitas de cuerdas” son perfectamente circulares, pero las “órbitas gravitacionales” son a menudo elípticas.

Entonces, si el objeto se dirige hacia afuera, la longitud fija de la cuerda lo mantendrá en círculo, pero la gravedad permitirá que su altitud aumente por un tiempo, a medida que la velocidad del objeto disminuya gradualmente. Finalmente, el objeto comenzará a “caer” hacia el planeta, lo que hace que se acelere nuevamente.

Sin fricción o resistencia al aire, este patrón de aceleración y desaceleración y la distancia orbital aumentando y disminuyendo se repite indefinidamente, y la órbita será una forma de elipse (“ovalada”).

Eso obviamente no puede suceder con su analogía de cuerdas.

Dado que casi ningún objeto está a la velocidad PERFECTA para su altitud inicial, todas las órbitas prácticas son un poco elípticas.

Sí, tu interpretación está en el punto.

La fuerza ejercida por la tierra sobre los satélites se llama fuerza centrípeta. La fuerza centrífuga es el resultado del momento de inercia de un objeto en movimiento y la gravedad de la tierra en este caso. Mientras los satélites sigan moviéndose en una dirección a una velocidad específica de acuerdo con su distancia de la tierra, pueden mantener un nivel constante de altura.

De hecho, en nuestro sistema solar cada cuerpo planetario, asteroide y cometa experimenta la fuerza centrípeta del sol manteniéndolos en sus respectivas órbitas.

Los satélites circulares en órbita serán ligeramente elípticos en órbita alrededor de la Tierra. La “cuerda” sería elástica hasta cierto punto. A medida que el satélite se mueve hacia su perigeo (punto más cercano), acelerará y luego desacelerará a medida que se mueva hacia su apogeo (punto más alejado).

Algunos satélites se colocan deliberadamente en órbitas elípticas extremas para que estén por encima del horizonte durante un período prolongado. Es más barato poner tres o cuatro satélites en órbita elíptica que tener uno solo en órbita geoestacionaria.

Para no estar divagando, la radio satelital Sirius utilizó esa tecnología. Ahora se fusionaron con XM, que tenía un satélite geoestacionario, por lo que no estoy seguro de lo que están haciendo.

Se podría decir eso, pero no es una sola cuerda. Es un bucle que gira alrededor del centro de gravedad del satélite, el centro de gravedad de la tierra Y alrededor del segundo punto de enfoque de la elipse, dependiendo de la excentricidad de las órbitas.

Que por cierto es la forma de dibujar una elipse. Coloque dos tachuelas en un tablero y alrededor de ellas un lazo suelto de cuerda. Coloque un lápiz en el bucle y cuando dibuje el resultado será una elipse.

Me recuerda a una broma que una vez escuché que es relevante: hay dos tipos de personas cuando se trata de física. Si a ambos se les presenta una vaca y se les pide que encuentren su volumen, uno mide punta a cola, pezuñas y todo con mucha integración, el segundo convierte la vaca en un cilindro.

Entonces, mi punto es sí, puedes pensar en las órbitas como una cuerda que gira un punto alrededor de otro, y para la mayoría de los propósitos prácticos esto es todo el detalle que se requiere, una vaca cilíndrica, pero no es exacta. Con más detalle, tendría que tener en cuenta una órbita elíptica, no un círculo, y el movimiento del sol a través del espacio también, y los efectos gravitacionales de otros cuerpos. Supongo que esto sería más como un resbaladizo que una cuerda, en una piscina con gente chapoteando un poco, eso está siendo arrastrado.

La vaca cilíndrica está bien, solo recuerda que hay un poco más si necesitas precisión.

No, una cadena es rígida y dará como resultado una órbita circular. La gravedad que mantiene las cosas en órbita no es rígida, es proporcional a la distancia y da como resultado órbitas elípticas.

Si podemos ver a Marte desde la Tierra, entonces ciertamente podemos ver la Tierra desde Marte (y sus lunas). La Tierra es más grande que Marte, y con las brillantes nubes blancas, la Tierra también es mucho más brillante.

Podrías imaginarlo de esa manera, pero es más complicado. El sol, otros planetas, incluso el agua (mareas) en la Tierra causan variaciones.

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