Sono oltre 4.000 i satelliti in orbita intorno alla Terra: il segreto per non farli cadere giù sta in una semplice formula che calcola la velocità che permette di restare in un’orbita circolare vincendo la forza di gravità. Lo spiega Pierluigi Di Lizia, docente di Meccanica Aerospaziale al Politecnico di Milano, nella nuova puntata della rubrica video #IlPOLIMIrisponde.
“Il valore della velocità necessario per entrare in orbita dipende dalla forma dell’orbita e in generale può essere complicato da calcolare”, afferma Di Lizia. “C’è però un caso particolare in cui è possibile trovare un’espressione semplificata: è quello delle orbite circolari, spesso usate per i satelliti che orbitano intorno alla Terra”.
Questi oggetti hitech, che dallo spazio tengono i loro ‘occhi’ puntati sul Pianeta, si comportano grosso modo come una pallina dentro a un bicchiere: “se con l’aiuto di una corda le diamo una sufficiente velocità trasversale – sottolinea l’esperto – riusciamo a dotarla di un’accelerazione centrifuga che vince l’accelerazione di gravità e non la fa cadere dal bicchiere anche quando è rovesciato”. Allo stesso modo, sui satelliti agisce la forza gravitazionale diretta verso il centro della Terra, “ma grazie al moto circolare, sul satellite agisce anche un’accelerazione centrifuga diretta dalla parte opposta. Perché il satellite resti in orbita, queste due forze devono bilanciarsi”.
Andando a uguagliare le espressioni dell’accelerazione gravitazionale con quella dell’accelerazione centrifuga, si ottiene l’espressione della velocità che il satellite deve avere per seguire un’orbita circolare. La velocità dipende dal raggio dell’orbita, quindi la quota a cui viaggia. “Se consideriamo la Stazione spaziale internazionale, che viaggia a circa 350 chilometri d’altezza, scopriamo per restare in orbita che deve avere una velocità di 28.000 chilometri orari”, conclude Di Lizia.
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