O texto abaixo objetiva orientá-lo quanto ao movimento de órbita que é realizado pelos
satélites. Para isso, são utilizados gravuras e exemplos de fácil entendimento. Para ajudálo na compreensão e assimilação do conteúdo, você pode realizar a atividade proposta e,
em seguida, acessar o site indicado que realiza simulações que ilustram como a força
gravitacional atua.
A velocidade de um satélite em órbita
Por que um satélite entra em órbita?
Sabemos que, quando lançamos uma pedra com velocidade inicial horizontal, depois de certo
intervalo de tempo essa pedra cai. Depois de sair de nossa mão, as forças presentes na pedra
são: i) a força de resistência do ar – contrária ao movimento e, portanto, reduz a velocidade da
pedra e ii) a força-peso – perpendicular ao vetor velocidade, alterando, portanto, o sentido de
movimento da pedra.
Se pudéssemos eliminar a força de resistência do ar e lançássemos a pedra com grande
velocidade, o que aconteceria? Certamente ela cairia cada vez mais longe. Seria possível lançar
a pedra com grande velocidade de maneira que ela não caísse na Terra, mas sim entrasse em
órbita, como representado na figura abaixo?
(Isaac Newton – O Sistema do Mundo)
Observe que, para pequenas velocidades, a pedra cai na superfície da Terra, mas a partir de um
determinado valor, a velocidade da pedra é grande o suficiente para colocá-la em órbita da Terra.
Mas quanto seria o valor dessa velocidade? Determine teoricamente o valor da velocidade
necessária para um objeto entrar em órbita da Terra, próximo à superfície, lembrando que:
 O raio da Terra é de aproximadamente 6 370 km;
 O campo gravitacional na superfície da Terra é de aproximadamente 9,8 N/kg ou 9,8 m/s 2.
 A força resultante centrípeta para um objeto em órbita ao redor da Terra seria seu próprio
peso, ou seja, FRC = P
Como você pode determinar o valor da velocidade para que um objeto entre em órbita ao redor
da Terra, próximo à sua superfície é de quase 8 000 m/s, ou seja, 8 km/s.
Para verificar o resultado acima encontrado
utilizaremos uma simulação que se encontra
no endereço:
http://www.if.ufrgs.br/cref/maikida/projetilsatel
itec.html e cuja tela inicial é mostrada ao
lado.
Os sinais de + e – servem para aumentar o
valor do vetor velocidade. O botão RESET
volta o programa às condições iniciais e o
botão START inicia o programa.
A) Lance inicialmente o objeto que encontrase no alto do prédio com velocidade de 1581
m/s.
B) Aumente a velocidade gradualmente e
observe o que ocorre.
C) O valor teórico para um objeto em órbita
na Terra é similar ao valor encontrado na
simulação?