Qu’arrive-t-il à une cuillère détachée du satellite?

user60180

Qu’arrive-t-il à une cuillère détachée du satellite?


Supposons qu’une cuillère fasse partie du satellite, mais après son détachement, tombe-t-elle directement au sol ou prend-elle un chemin parabolique ou tout autre chemin avant d’arriver à la surface de la Terre?

pseudo

Cuillère? Comme dans l’ustensile de cuisine?

DJohnM

Détachement? Comme en le lâchant soigneusement en plein air pendant le dîner?

Réponses


 Sean

Quelques hypothèses avant de commencer:

1) Le satellite dont vous parlez se déplace sur une trajectoire orbitale autour de la Terre, par opposition à un autre type de mouvement (vous n’avez pas précisé si le satellite était en vol orbital ou sous-orbital. En cas de supposition incorrecte, veuillez me laisser savoir avec un commentaire.)

2) Par rapport au satellite, la cuillère est libérée du repos, le long du trajet du satellite.

Tant que mes hypothèses en 1 et 2 sont correctes, la cuillère continuera à voyager le long de la trajectoire d’origine du satellite, en vol orbital. La force d’attraction gravitationnelle entre la Terre et votre satellite est donnée par

F = m E a r t h m s a t e l l i t e r 2

F = m E une r t h m s une t e l l je t e r 2

, que j’appellerai ici

m E

et

m s

pour faire court. Pour un satellite en orbite, la force d’attraction gravitationnelle entre la Terre et le satellite agit comme une force centripète pour maintenir le satellite sur une orbite circulaire autour de la Terre. L’équation de cette force centripète est donnée par

F = m s v 2 r

F = m s v 2 r

Maintenant, avant d’aller plus loin, je tiens à souligner que la Terre et le satellite orbitent chacun autour du centre de masse combiné du système. Cependant, pour un satellite typique en orbite autour de la Terre, cette différence est si petite que, pour les besoins de votre question, nous pouvons simplement dire que le satellite tourne autour de la Terre. De plus, votre satellite se déplacera réellement dans une ellipse, pas un cercle. Cependant, l’excentricité d’un satellite en orbite est proche de celle d’un cercle, donc encore une fois, aux fins de cette question, nous pouvons simplifier la situation en disant que le satellite orbite en cercle autour de la Terre. Quoi qu’il en soit, parce que c’est la force de gravité qui agit comme une force centripète tenant le satellite en orbite, nous pouvons appliquer la synthèse de Newton et définir ces deux équations égales l’une à l’autre

m E m s r 2 = m s v 2 r

m E m s r 2 = m s v 2 r

Cela simplifie

m E r = v 2

m E r = v 2

Maintenant, la raison pour laquelle j’ai parcouru toute cette dérivation est juste pour vous montrer que la vitesse orbitale d’un satellite ne dépend pas de sa masse. le

m s

annulé de l’équation finale. Cela signifie que lorsque la cuillère sera libérée du satellite, elle continuera à se déplacer à la même vitesse qu’avant, le long de la trajectoire orbitale, en raison de l’inertie. Même si vous jetiez la cuillère du satellite, la nouvelle orbite de la cuillère ne serait pas trop différente, car la vitesse que vous auriez fournie à la cuillère en la lançant est encore très faible par rapport à la vitesse orbitale qu’elle avait déjà. .

user60180

Meilleure réponse . Il répond à toutes mes questions.


 LogicProgrammer

La cuillère continuera de bouger jusqu’à ce que la décomposition orbitale prenne le contrôle et qu’elle atteigne la terre sur plusieurs périodes orbitales.

Pour expliquer pourquoi, imaginez une cuillère suspendue à un satellite se déplaçant à une vitesse constante (en ignorant les accélérations, pour en faciliter la compréhension) de

X

et donc tous ses composants doivent se déplacer à la même vitesse exacte pour s’assurer que leur vitesse relative est

0

m / s, cela dit que la cuillère doit également voyager à

X

la vitesse mais comme la décroissance orbitale tire lentement l’objet en le ralentissant, il tombe progressivement sur terre.

De plus, les roches spatiales et d’autres objets pourraient perturber l’objet en le ralentissant ou en le poussant vers la terre et autres ou en le détruisant en cours de route.

L’effet clé ici que vous voudrez peut-être voir est la dégradation orbitale: http://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_decay

 

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