Gravitazione

Simulazione: Moto di un satellite

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Esegui la simulazione Moto di un satellite che trovi nella sezione Simulazioni di questa aula. Cerca di realizzare un'orbita chiusa ed osserva l'andamento dell'energia cinetica (K) e di quella potenziale (U). Prendi nota di quello che succede. In un'orbita ellittica, l'energia cinetica:
  1. Resta costante
  2. Aumenta quando il satellite si avvicina al pianeta
  3. Diminuisce quando il satellite si avvicina al pianeta

Un satellite che si muove intorno ad un pianeta possiede energia cinetica K rispetto al pianeta, inoltre, poichè esso è sottoposto all'azione di una forza gravitazionale (conservativa), al sistema pianeta-satellite si può associare anche una energia potenziale gravitazionale U. Come puoi osservare, in un'orbita ellittica (a meno che essa non sia perfettamente circolare) c'è una continua trasformazione di energia cinetica in potenziale e viceversa.

Ricorda: Avere energia potenziale significa avere la possibilità di acquistare energia cinetica a causa del lavoro di una forza agente conservativa. Il lavoro L fatto da una forza conservativa tra due posizioni assunte dal satellite è pari alla variazione di energia cinetica oppure alla variazione opposta di energia potenziale. L = ΔK = - ΔU

L'energia cinetica aumenta se la forza gravitazionale fa lavoro positivo (cioè quando il satellite si avvicina al pianeta) e diminuisce se la forza gravitazionale fa lavoro negativo (cioè quando il satellite si allontana dal pianeta). Come abbiamo già visto con le leggi di Keplero, nel punto più vicino al corpo centrale (perigeo per la Terra) la velocità e quindi l'energia cinetica K è massima, nel punto più lontano (apogeo per la Terra) la velocità è minima ed è massima l'energia potenziale U.