Órbita elíptica


Órbita elíptica
En el espacio, un cuerpo orbita otro más grande (como un planeta alrededor del Sol) describiendo una órbita elíptica. El mayor estará localizado en uno de los focos de la elipse.

Se denomina órbita elíptica a la de un astro que gira en torno a otro describiendo una elipse. El astro central se sitúa en uno de los focos de la elipse. A este tipo pertenecen las órbitas de los planetas del Sistema Solar. En astrodinámica o mecánica celeste y geometría una órbita elíptica tiene una excentricidad mayor que cero y menor que uno (si posee excentricidad 0 es una órbita circular y con excentricidad 1 es una órbita parabólica). La energía específica de una órbita elíptica es negativa. Ejemplos de órbitas elípticas incluyen: Órbita de transferencia Hohmann (ejecutada cuando un satélite cambia la cota de giro orbital), órbita Molniya y la órbita tundra.

Contenido

Kepler, la primera ley

Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para explicar el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Aunque él no las enunció en el mismo orden. La primera de ellas: Primera Ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de los focos. Establece que cada vez que hay una fuerza central de atracción (un sol, o un objeto masivo) el movimiento no perturbado de un objeto orbitante será según el de una elipse.

Isaac Newton generalizó esta ley diciendo que el movimiento será en general el de una curva cónica (es decir que se puede hablar además de órbitas circulares, elípticas, parabólicas e hiperbólicas) siempre que la fuerza central sea del tipo inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, tal y como es la fuerza de la gravitación. La generalización alcanzó a describir cómo dependiendo de ciertos factores iniciales tales como la dirección y la intensidad de la velocidad en el momento inicial en el que se pone a orbitar un cuerpo.

Puntos notables de una trayectoria elíptica

Los puntos notables son aquellos que se describen como únicos y característicos de la trayectoria, de esta forma se tiene:

  • Perihelio, o lugar más cercano de la trayectoria al cuerpo central (en el caso de la Tierra, al Sol). Se denomina también perigeo.
  • Afelio, o al contrario que el perihelio es el lugar más alejado de la trayectoria. Se denomina también apogeo.

Velocidad

Bajo las suposiciones estándar en astrodinámica la velocidad es un medio develocidad... velocidad orbital (v\,) de un cuerpo que describe una órbita sobre una órbita elíptica se puede calcular como:

v=\sqrt{2\mu\left({1\over{r}}-{1\over{2a}}\right)}

Donde:

Conclusiones:

  • La velocidad no depende de la excentricidad pero sin embargo se puede determinar por la longitud del semi-eje mayor (a\,\!),
  • La ecuación de la velocidad es muy similar a la obtenida en las trayectorias hiperbólicas con la diferencia de que la expresión para {1\over{2a}} es positiva.

Periodo Orbital

Bajo las suposiciones estándar en astrodinámica el periodo orbital (T\,\!) de un cuerpo que viaja sobre una trayectoria elíptica puede ser calculado mediante la siguiente fórmula:

T={2\pi\over{\sqrt{\mu}}}a^{3\over{2}}

Donde:

Conclusiones:

  • El periodo orbital es igual que el de un cuerpo que viaja en una órbita circular con radio igual al semi-eje mayor de la elipse (a\,\!),
  • El periodo orbital no depende de la excentricidad (Véase también: en las Leyes de Kepler la Tercera ley de Kepler)

Energía

Bajo las suposiciones estándar en astrodinámica la energía específica orbital (\epsilon\,) de un cuerpo que se mueve en una órbita elíptica es negativa y la ecuación de conservación de energía orbital para este órbita toma la forma de:

{v^2\over{2}}-{\mu\over{r}}=-{\mu\over{2a}}=\epsilon<0

Donde:

Conclusiones:

  • La energía específica orbital para un movimiento elíptico es independiente de la excentricidad y está determinado sólo por el semi-eje mayor de la elipse.

Usando el teorema de virial encontramos que:

  • El tiempo medio de la energía potencial específica es igual a 2ε
  • el tiempo medio de r-1 es a-1
  • el tiempo medio de la energía cinética específica es igual a -ε

Véase también


Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

  • Órbita elíptica — Se denomina órbita elíptica a la órbita de un astro que gira alrededor de otro describiendo una elipse. El astro central se sitúa en uno de los focos de la elipse. A este tipo pertenecen las órbitas de los planetas del Sistema Solar. Leyes de… …   Enciclopedia Universal

  • Órbita geocéntrica — Órbita (generalmente de un satélite artificial) alrededor del planeta Tierra. Otros tipos de órbitas Clasificación por centro Órbita galactocéntrica: órbita alrededor del centro de una galaxia. El Sol terrestre sigue éste tipo de órbita alrededor …   Wikipedia Español

  • Órbita de transferencia de Hohmann — En la astronáutica y la ingeniería aeroespacial, la órbita de transferencia de Hohmann es una maniobra orbital que, bajo las hipótesis comunes de la astrodinámica, traslada a una nave espacial desde una órbita circular a otra utilizando dos… …   Wikipedia Español

  • Órbita (desambiguación) — El término órbita puede hacer referencia a: Órbita, trayectoria que realiza un cuerpo bajo una fuerza centrípeta. Órbita (matemática), es la clase de equivalencia orbg que contiene todos los elementos del grupo. Órbita (anatomía), la cavidad… …   Wikipedia Español

  • Órbita — Para otros usos de este término, véase Órbita (desambiguación). Animación de dos objetos orbitando alrededor de un centro de masas común. En física, una órbita es la trayectoria que describe un objeto alrededor de otro mientras está bajo la… …   Wikipedia Español

  • Órbita síncrona — Una órbita síncrona o sincrónica es una órbita en la que el periodo orbital del cuerpo orbitando (normalmente un satélite) es igual al periodo de rotación del cuerpo en el cual orbita (normalmente un planeta) y, además, orbita en el mismo sentido …   Wikipedia Español

  • Órbita de Molniya — Saltar a navegación, búsqueda La órbita Molniya es un tipo de órbita muy elíptica con una inclinación de 63,4º y un periodo orbital de unas 12 horas. Un satélite situado en esta órbita se pasa la mayor parte del tiempo sobre una determinada área… …   Wikipedia Español

  • órbita — sustantivo femenino 1. Área: astronomía Trayectoria elíptica que sigue un cuerpo en su movimiento: Los científicos van a poner un satélite en órbita. La Luna está en la órbita terrestre. 2. Área: física Trayectoria imaginaria descrita por un… …   Diccionario Salamanca de la Lengua Española

  • Órbita heliosincrónica — Representación de la orientación de una órbita heliosincrónica (en verde) a lo largo del año. Como referencia se muestra al mismo tiempo la orientación de una órbita no sincrónica (en magenta). Este artículo trata sobre una clase de orbitado… …   Wikipedia Español

  • Órbita de Molniya — Molniya ( relámpago ) era el nombre de un sistema militar de comunicaciones por satélite usado por la Unión Soviética. Los satélites utilizaban una órbita muy excéntrica y elíptica, lo que permite que sean visibles en regiones polares durante… …   Enciclopedia Universal


Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.