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FÍSICA
Gravitação universal: satélites - 2
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
Na última coluna, lembramos a
importância da lei da gravitação universal, proposta por Newton em 1666, que conseguiu teorizar a possibilidade de colocar um
satélite em órbita terrestre. De
acordo com o próprio físico, se
lançássemos um objeto do alto de
uma montanha, com velocidade
horizontal suficientemente grande, a sua "queda" seria tão longa
que o objeto acabaria percorrendo toda a circunferência da Terra,
voltando à montanha de onde tivesse sido lançado.
A figura mostra um satélite em
órbita circular ao redor da Terra
em que se destacam a velocidade
vetorial V, que tende a arrastar o
satélite na direção tangencial de
sua órbita, e a força gravitacional
F, que atua para modificar a direção dessa velocidade e, dessa forma, retê-lo em órbita de raio R. A
velocidade necessária para manter o satélite em uma determinada
altitude pode ser deduzida, se
lembrarmos que a força gravitacional atuante entre a massa M da
Terra e a massa m do satélite dada
por F=G.M.m/R2 representa a resultante centrípeta, cuja expressão é F=m.V2/R.
Dessa igualdade, podemos concluir que a velocidade orbital do
satélite é:
Podemos observar na expressão
que a velocidade depende de G,
que é uma constante universal,
cujo valor é o mesmo no ar, no vácuo ou em qualquer outro meio,
da massa M da Terra e, principalmente, do raio R da órbita do satélite, que determina a altitude em
que o satélite é colocado. Quanto
maior a altitude, menor é a velocidade para mantê-lo naquela órbita. Ressalte-se ainda que a massa
do satélite não influencia essa velocidade.
Centenas de satélites nos "observam" cotidianamente, entre os
quais os meteorológicos, os científicos e os tecnológicos e até os de
uso militar. Os satélites utilizados
em telecomunicações e os GPS
(Global Positioning System) serão
assunto da próxima coluna.
Tarso Paulo Rodrigues é professor e
coordenador de física do Colégio Augusto Laranja
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