Acessibilidade / Reportar erro

As mudanças no movimento da terra e o lançamento de veículos espaciais: uma análise no nível da graduação em física

Tanto a velocidade de translação quanto a velocidade angular de rotação da Terra mudam durante o processo de um lançamento espacial, em que o veículo é acelerada a partir do solo e, finalmente, enviado para o espaço. Este artigo apresenta um estudo sistemático da influência das mudanças na translação e na rotação da Terra sobre o processo de lançamento de um veículo espacial. Negligenciando essas mudanças, há um conflito evidente com as leis de conservação de momento e momento angular. No entanto, esta falha, em princípio, não é acompanhada por respostas tecnicamente erradas quando os estudantes universitários resolvem esse tipo comum de exercício, devido à utilização de sistemas de referência muito particulares. É importante observar que a validade técnica da aproximação da "Terra em movimento constante" não pode ser generalizada para sistemas de referência arbitrários. Por exemplo, os valores corretos da segunda e da terceira velocidades cósmicas não podem ser encontrados em um sistema de referência arbitrário se a velocidade da Terra for tratada como uma constante. Em um sistema de referência arbitrário o aumento da energia cinética de translação da Terra, causado pelo trabalho realizado pela força gravitacional da veículo espacial, não é insignificante quando comparado com o aumento da energia cinética do próprio veículo. Também fica demonstrado que a disparidade na energia consumida no lançamento de um veículo espacial a partir do solo ao longo de direções diferentes não pode ser explicada se a velocidade angular da Terra for tratada como uma constante. Quando o veículo é lançado para leste, o aumento da sua energia cinética é parcialmente ganho, quer direta ou indiretamente, às custas de uma diminuição da energia cinética de rotação da Terra.

segunda velocidade cósmica; terceira velocidade cósmica; movimento da Terra; conservação do momento; conservação do momento angular; energia cinética da Terra


Sociedade Brasileira de Física Caixa Postal 66328, 05389-970 São Paulo SP - Brazil - São Paulo - SP - Brazil
E-mail: marcio@sbfisica.org.br