Calculadora de período orbital

Calcula el período y la velocidad de una órbita circular a partir del semieje mayor y la masa central con la tercera ley de Kepler.

Calcular un período orbital
Introduce el semieje mayor entre centros en kilómetros y la masa del cuerpo central en kilogramos.

Acerca de los períodos orbitales

El período orbital es el tiempo que tarda un objeto en completar una revolución alrededor de un cuerpo central. Esta calculadora utiliza la forma newtoniana de la tercera ley de Kepler: el período es dos pi multiplicado por la raíz cuadrada del semieje mayor al cubo dividido entre el producto de la constante gravitacional y la masa central. En una órbita circular, el semieje mayor es simplemente el radio orbital constante. También se muestra la velocidad orbital circular, obtenida como la raíz cuadrada de la constante gravitacional multiplicada por la masa y dividida entre el radio. El semieje mayor es una distancia entre centros, no la altitud sobre la superficie de un planeta. Para evaluar un satélite terrestre de órbita baja, suma el radio medio de la Tierra, unos 6,371 kilómetros, a la altitud del satélite. El campo acepta kilómetros y los convierte internamente a metros para mantener la coherencia con la constante gravitacional del SI. La masa central se introduce en kilogramos. La notación científica, como 5.972e24 para la Tierra, resulta práctica para masas astronómicas. El período aumenta con el semieje mayor elevado a tres medios, por lo que alejar la órbita alarga mucho su período. Una masa central mayor acorta el período a un radio fijo porque la gravedad es más intensa. Un satélite geoestacionario ilustra estas relaciones: a unos 42,164 kilómetros del centro terrestre, su período orbital coincide con la rotación sideral de la Tierra. Los satélites de órbita baja están mucho más cerca, viajan más rápido y rodean la Tierra en unos noventa minutos. La misma relación física describe las lunas alrededor de planetas y los planetas alrededor de estrellas. La fórmula implementada considera despreciable la masa del objeto en órbita frente a la masa central. En el caso general, el denominador contiene la suma de ambas masas. También emplea la aproximación ideal de dos cuerpos e informa de la velocidad circular; en una órbita elíptica, la velocidad varía aunque el período siga dependiendo del semieje mayor. Se omiten el arrastre atmosférico, la gravedad no esférica, las perturbaciones de terceros cuerpos, la presión de radiación y los efectos relativistas. Usa esta calculadora para aprender, hacer estimaciones preliminares de misiones y comprobar la coherencia de resultados. La planificación operativa de trayectorias exige efemérides precisas, un parámetro gravitacional adecuado, análisis de incertidumbre y propagación numérica que incluya las perturbaciones pertinentes.

Ejemplos de período orbital

Estas órbitas terrestres representativas muestran el gran efecto del semieje mayor.

Datos de la órbitaResultado aproximadoContexto
Masa terrestre; semieje mayor de 6,771 kmPeríodo de 5,545 s; velocidad de 7.672 km/sUna órbita circular a unos 400 km sobre la Tierra.
Masa terrestre; semieje mayor de 42,164 kmPeríodo de 86,165 s; velocidad de 3.075 km/sEl radio de la órbita geoestacionaria.
Masa terrestre; semieje mayor de 384,400 kmPeríodo de unos 27.45 díasUna aproximación circular de dos cuerpos para la Luna.

Cómo calcular el período orbital

  1. Introduce el semieje mayor medido desde el centro del cuerpo central en kilómetros.
  2. Introduce la masa del planeta, luna o estrella central en kilogramos.
  3. Selecciona Calcular órbita para obtener el período en segundos y horas, además de la velocidad circular.
  4. Cambia los datos o restablece la calculadora para comparar otra órbita.

Preguntas frecuentes sobre el período orbital

¿El semieje mayor es lo mismo que la altitud?

No, el semieje mayor se mide desde el centro del cuerpo central. En una órbita circular, suma el radio del cuerpo a la altitud sobre su superficie.

¿La fórmula sirve para órbitas elípticas?

Sí, el período ideal de dos cuerpos depende del semieje mayor de la elipse. La velocidad mostrada es específicamente la circular, no la velocidad variable a lo largo de una elipse.

¿Por qué se usa la masa central en vez de la gravedad superficial?

La dinámica orbital depende del parámetro gravitacional del cuerpo en todo el espacio. La gravedad superficial también depende del radio del cuerpo y no basta por sí sola sin información adicional.

¿Cuál es el período geoestacionario?

Equivale a un día sideral, unos 86,164 segundos, de modo que el satélite acompaña la rotación terrestre. La órbita también debe ser circular, ecuatorial y avanzar en el sentido de rotación de la Tierra.

¿Cuándo deben incluirse las masas de ambos objetos?

Cuando la masa del cuerpo en órbita no es despreciable frente a la del cuerpo central. Las estrellas binarias son un ejemplo habitual en el que usar solo una masa distorsionaría el período.