Movimento de translação da Terra e velocidade de foguetes.
7 de julho, 2020 às 15:04 | Postado em Astronomia, Cinemática, Gravitação, Mecânica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Boa noite!
Tendo em vista que a Terra desloca-se, considerado tão somente o movimento de translação, a uma velocidade média de 112.000 quilômetros por hora, gostaria de saber se isso deve ser levado em consideração na viagem de naves espaciais para a Lua (ou Marte). Melhor perguntando: depois que uma nave deixa a atmosfera terrestre, como o planeta Terra, “viajando” a aproximadamente 112.000 quilômetros por hora, não “foge” da nave? Por acaso há alguma nave ou foguete fabricado que supere essa velocidade?Muito obrigado pela atenção
A velocidade que a Terra tem em relação ao Sol (cerca de 30km/s) a nave também a possui quando deixa a Terra. Idem para Lua que, juntamente com a Terra, descreve uma órbita em torno do Sol.
O fato da nave ter se afastado da Terra não anula esta velocidade de 30 quilômetros por segundo em relação ao Sol. Com Newton aprendemos que para alterar a velocidade de um corpo há necessidade de uma ação específica para tal mister, ou seja, os corpos mantém seu estado de movimento a menos que sejam forçados (a palavra forçado aqui deve ser entendida literalmente como sujeito a uma força) a modificá-lo. Ou seja, para que a nave perdesse a velocidade de 30km/s que ela originalmente compartilha com a Terra, uma força específica para este objetivo teria que ser exercida na nave a freando; não basta apenas a nave se distanciar da Terra para que isto aconteça.
A velocidade de translação da Terra e da Lua em suas órbitas solares é irrelevante quando a nave se move para alcançar a Lua ou simplesmente orbitar a Terra, da mesma forma que uma bola lançada na cabine de um avião a 800km/h descreve uma trajetória em relação ao avião que independe da translação (com velocidade constante) do avião em relação à Terra.
Entretanto quando se projeta uma trajetória para a nave alcançar outros planetas do sistema solar ou até ir para fora dele – por exemplo, a sonda Voyager 1 que em 2013 atingiu o espaço intersideral -, a velocidade de translação da Terra em torno Sol, que também a nave possui porque originalmente compartilha o movimento da Terra, passa ser relevante e não pode ser desconsiderada nos cálculos da trajetória.
Finalmente sobre a pergunta: Por acaso há alguma nave ou foguete fabricado que supere essa velocidade?
Decorre do que foi discutido anteriormente que a nave que se move para fora da Terra possui a velocidade de 30km/s em relação ao Sol adicionada à velocidade que ela adquiriu em relação à Terra podendo assim superar a velocidade de 30km/s em relação ao Sol.
As postagens que seguem tratam de temas correlatos ao desta postagem:
“Docendo discimus.” (Sêneca)
Pelo que entendi a nave teria que diminuir sua velocidade para se perder? E se acontecesse de ficar parada ela não conseguiria mais nem ver a terra passando por estar se movendo á 100000 km por hora?
Quando se trata de movimento sempre é importante definir a velocidade ou o repouso em relação a um sistema de referência. Se a nave ficar parada em relação ao Sol (o que é difícil mas não impossível de ser realizado), a Terra terá em relação à nave a velocidade de cerca de 30 km/s. Entretanto isto não impediria de alguém na nave ver a Terra assim como vemos estrelas distantes que tem velocidades enormes em relação à Terra.