Órbita
Una órbita es la trayectoria que un objeto describe bajo la influencia gravitatoria de otro.
Tabla de contenidos
Causas de las órbitas:
Por la primera ley de Newton, un cuerpo que se desplazara por un universo vacío de otros cuerpos estaría libre de fuerzas externas y seguiría una trayectoria rectilínea. Como este no es el caso, los cuerpos sufren la acción de otros cuerpos. En el caso general en el que el cuerpo atractor no se encuentra alineado con la trayectoria del cuerpo en movimiento, este último sufre una fuerza con una componente lateral que curva su trayectoria.
Esta curvatura será tanto más intensa cuanto más cerca se encuentren ambos cuerpos, debido a la mayor intensidad de la fuerza gravitatoria. Del mismo modo y por la misma razón, la velocidad del cuerpo en movimiento es mayor cuanto más cerca está del cuerpo atractor (el cuerpo en movimeinto cae hacie el atractor).
Tipos de órbitas:
En función de si el cuerpo menor tiene o no velocidad suficiente para salir del pozo gravitatorio del cuerpo mayor las órbitas pueden ser abiertas o cerradas.
Órbitas cerradas:
Se dan cuando el cuerpo menor no tiene la velocidad suficiente para salir del pozo gravitatorio del cuerpo mayor.
Son las habituales en los satélites artificiales, pero también son las que los planetas recorren alrededor del Sol o las que las lunas siguen alrededor del planeta al que orbitan.
El caso genérico de este tipo de órbitas son las órbitas elípticas. La excentricidad de estas órbitas puede variar muchisimo, desde la escasa excentricidad de las órbitas de Venus o Neptuno hasta las órbitas extremadamente excéntricas de los cometas de ciclo largo.
Un caso particular de las anteriores son las órbitas circulares, en las cuales la excentricidad de la órbita es nula. Un claro ejemplo de este típo de órbitas es la órbita geoestacionaria que siguen los satélites de telecomunicaciones y que los permite aparentar estar fijos en el cielo.
Un tipo de órbita cerrada particularmente interesante por sus aplicaciones técnicas es la órbita geoestacionaria, aquella tal que un cuerpo situado en ella parecería estático en el cielo al ser visto desde la superficie del planeta orbitado.
Órbitas abiertas:
Se dan cuando el cuerpo menor tiene la velocidad suficiente para salir del pozo gravitatorio del cuerpo mayor. Pueden ser parabólicas e hiperbólicas.
Leyes de Kepler:
El primero en estudiar las órbitas de forma matemática fue Kepler quien, gracias a las precisas observaciones de Tycho Brahe, pudo establecer las tres leyes que rigen el movimiento de los planeta y que llevan su nombre.
- Todo cuerpo describe una órbita elíptica en uno de cuyos focos está el sol.
- El radio vector que une un cuerpo con el sol recorre áreas iguales en tiempos iguales.
- El cuadrado del período de la órbita de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media al Sol.
Aunque Kepler descubrió estas leyes en 1605 la obra en la que las exponía, Astronomia Nova, no fue publicada hasta 1609.
Newton:
Aunque Kepler descubrió el modo en que los planetas se mueven, las causas de este movimiento no se descubrieron hasta que Newton publicó en 1687 su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica en unió las tres leyes que llevan su nombre a la ley de la gravitación universal que él mismo había descubierto.
