Calculadora de velocidade orbital

A velocidade orbital é a rapidez tangencial de que um objeto precisa para permanecer em uma trajetória circular ao redor de um corpo central muito mais massivo. A gravidade puxa continuamente o objeto para dentro, enquanto seu movimento para a frente o mantém caindo ao redor do corpo, e não diretamente em direção à superfície. Esta calculadora usa a aproximação padrão de dois corpos: a velocidade orbital é a raiz quadrada da constante gravitacional multiplicada pela massa central e dividida pelo raio orbital. O raio deve ser medido a partir do centro do corpo central, não da superfície. A calculadora também determina o período orbital, o tempo necessário para completar uma volta. O período é a circunferência da órbita dividida pela velocidade orbital e equivale à equação de Kepler para órbitas circulares. A velocidade de escape é incluída para comparação. Ela é a velocidade mínima ideal que, no mesmo raio, fornece energia cinética suficiente para escapar da gravidade do corpo central sem propulsão adicional. Em qualquer raio, a velocidade de escape é a velocidade orbital circular multiplicada pela raiz quadrada de dois. Use unidades SI para resultados consistentes: quilogramas para a massa central e metros para o raio. Para um satélite da Terra, some o raio médio terrestre, aproximadamente 6,371,000 metros, à altitude acima do nível do mar. Por exemplo, uma nave a 400 quilômetros de altitude tem raio orbital próximo de 6,771 quilômetros. O cálculo pressupõe um corpo central esférico, uma órbita circular, massa desprezível do satélite e ausência de arrasto atmosférico. Naves reais podem ter órbitas elípticas, sofrer perturbações de outros corpos e exigir correções para um campo gravitacional irregular. A velocidade orbital diminui conforme o raio aumenta, enquanto o período cresce rapidamente. Isso explica por que satélites em órbita terrestre baixa percorrem vários quilômetros por segundo e dão uma volta em cerca de noventa minutos, enquanto satélites geoestacionários se movem mais devagar e levam um dia sideral. As mesmas fórmulas se aplicam a luas, planetas e satélites artificiais quando uma massa domina o sistema. Engenheiros podem fazer estimativas rápidas de missões, estudantes podem conferir exercícios de mecânica orbital e quem aprende astronomia pode comparar movimentos ao redor de diferentes planetas ou estrelas. Para projetos de missão precisos, use efemérides completas e modelos numéricos de trajetória em vez deste cálculo circular idealizado.