¿Cómo puede un cuerpo en órbita acelerar sin aumentar la velocidad?

La aceleración es la tasa de cambio de velocidad, que es un vector. Un vector tiene magnitud y dirección. Un cuerpo está acelerando si la velocidad o la dirección están cambiando.

Un cuerpo en órbita cambia continuamente de rumbo, por lo tanto, está bajo aceleración.

Si el vector de velocidad cambia, hay una aceleración. Si se aplica una fuerza, hay una aceleración. En una órbita estable, la fuerza de gravedad con respecto a los suministros primarios solo acelera lo suficiente como para girar el vector de velocidad 360 grados durante el período de la órbita del satélite.

Tienes que tener MUCHO cuidado con la terminología física aquí.

• ” Velocidad ” significa: la distancia que puede viajar en alguna unidad de tiempo.
• ” Velocidad ” significa velocidad y dirección, en conjunto.
• ” Aceleración ” significa, un cambio en la velocidad … no necesariamente un aumento en la velocidad, podría ser una disminución en la velocidad o un cambio en la dirección a velocidad constante, o ambos.

Entonces, cuando un objeto está en órbita, su “velocidad” es bastante constante (suponiendo una órbita circular) pero debido a que está cambiando de dirección continuamente para volar en círculo, su “velocidad” está cambiando todo el tiempo.

Si la “velocidad” está cambiando, entonces podemos decir que está “acelerando” a pesar de que su “velocidad” es constante.

Mucha gente comete el error de confundir “velocidad” y “velocidad”; parece que “velocidad” es solo una palabra elegante de ciencia para “velocidad”, pero no lo es. Es una cosa MUY diferente.

10 mph es una velocidad.

10 mph, mientras se dirige hacia el norte es una velocidad.

La velocidad es un vector, formado por una magnitud (la velocidad) y una dirección. La aceleración es la derivada del tiempo de la velocidad ([matemática] \ dot {\ vec {v}} [/ matemática]).

Definimos [matemáticas] \ vec {v} \ equiv | v | \ hat {v} [/ math]. Entonces, al tomar el tiempo derivado de [math] \ vec {v} [/ math]:

[matemáticas] \ vec {a} = \ dfrac {d (\ vec {v})} {dt} = \ dfrac {d} {dt} (| v | \ hat {v}) [/ matemáticas]

Por la regla de la cadena: (fg) ‘= f’g + fg’, por lo tanto:

[matemáticas] \ vec {a} = \ dot {| v |} \ hat {v} + | v | \ dot {\ hat {v}} [/ math]

Pero si la velocidad no cambia y no es igual a 0 (es decir, una órbita perfectamente circular): [matemáticas] \ vec {a} = | v | \ dot {\ hat {v}} [/ math]

Esto demuestra que si la velocidad no cambia, pero la dirección sí, ¡el cuerpo sigue acelerando!

La velocidad es una CANTIDAD ESCALAR.

La aceleración es una CANTIDAD DE VECTOR.

Los cambios de vectores incluyen cambios de dirección.

Si maneja alrededor de una pista de carreras circular a una velocidad constante de 200 mph, sentirá la aceleración como fuerzas “g”.

La definición misma de acelerar es un cambio en la velocidad. Sin embargo, tenga en cuenta que un objeto en órbita está acelerando sin cambiar su velocidad (componente orbital o tangencial), mientras que cambia su velocidad. La velocidad tiene dos componentes, velocidad y dirección. La velocidad en una órbita circular puede permanecer igual mientras que la dirección, y por lo tanto, la velocidad cambia.

Aceleración temporal Como nosotros, como especie, consideramos que el tiempo pasa a una sola velocidad nomatter el cuadro o la tasa real de paso del tiempo, la velocidad parecerá consistente en todos los cuadros subjetivamente. Sin embargo, objetivamente, la aceleración temporal es una forma de aceleración física y causa fenómenos medibles en la relatividad. Como lorentz contracción y expansión del espacio. Esto no es lo que realmente está ocurriendo, sino lo que percibimos subjetivamente debido a cambios temporales que no podemos detectar directamente.

La aceleración es una acción de un cuerpo en movimiento a cierta velocidad. La velocidad es una velocidad alcanzada. La aceleración en la órbita es constante sin aumento en la velocidad porque no hay fuerza externa o interna que actúe sobre ella para cambiar su velocidad.