Gravitação, órbitas elípticas
4 de outubro, 2010 às 12:00 | Postado em Astronomia, Gravitação, Mecânica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Na trajetória elíptica do planeta ao redor do sol, tem uma fase de aceleração e de desaceleração, né?
primeira pergunta: é um MUV ?
segunda pergunta: Quem realiza trabalho para mudar a velocidade do planeta? É a força gravitacional (?), já que ela não é centrípeta porque não é uma órbita circular, e sim uma elipse?Pegunta originalmente feita em http://br.answers.yahoo.com/question/
Um planeta em órbita em torno do Sol está continuamente acelerado mas essa aceleração é variável em orientação e intensidade (a intensidade da aceleração somente é constante em uma órbita circular). Idem para o caso da Lua em torno da Terra.
Quando o planeta se aproxima do Sol, a aceleração aumenta pois ela é causada pela força gravitacional do Sol no planeta que aumenta quando a distância ao Sol diminui. Ao se aproximar do Sol o planeta perde energia potencial gravitacional, ganhando energia cinética pois a força gravitacional que o Sol realiza no planeta, executa um trabalho positivo. Ao se afastar do Sol o planeta ganha energia potencial gravitacional, perdendo energia cinética pois a força gravitacional que o Sol realiza no planeta, executa um trabalho negativo. A força exercida sobre o planeta é central porque sempre aponta para o Sol. Somente em órbita circular é que a força gravitacional não realiza trabalho pois não há deslocamentos do planeta na direção radial, isto é, direção do planeta ao centro atrator.
Vide também
Questão 5 da prova do MNEF – SBF – Velocidade da Lua no perigeu e no apogeu
Por que não sentimos o movimento da Terra em relação ao Sol?
“Docendo discimus.” (Sêneca)
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Professor, é dito que a aceleração angular no movimento orbital da terra em torno do sol é zero. Mas, se a velocidade angular varia, como pode dω/dt=0?
Em relação ao centro de força (no caso o Sol) o torque da força gravitacional é nulo e então o momento angular orbital do planeta (no caso a Terra) é constante. Desta forma, como o momento de inércia do planeta em relação ao Sol varia (pois ele depende da distância do planeta ao centro de força), a velocidade angular do planeta em relação ao centro de força se altera.
Um processo análogo esta discutido em Girando e aumentando a energia cinética. Como surge a energia cinética extra?
Muito obrigado pela atenção e pelo esclarecimento, professor!