Se você assistir filmes de ficção científica, você pensaria que pilotar uma nave espacial é como dirigir um carro um pouco mais complicado (ou um Winnebago em Bolas espaciais). E George Lucas nos deu aquelas batalhas galácticas com pilotos que parecem estar pilotando caças na Terra.
Bem, más notícias: o espaço é muito, muito diferente. Em particular, mover um veículo em órbita ao redor da Terra é muito mais complicado do que isso. As manobras que você pode fazer com um avião às vezes têm o efeito oposto em órbita.
Para entender o que quero dizer, primeiro pegaremos um pouco de física básica e construiremos um pequeno modelo de mecânica orbital, e então terei algumas simulações interessantes de uma tentativa de manobra de acoplagem. Continue lendo!
Órbitas Circulares
Imagine voar em uma órbita circular ao redor da Terra. Existem três grandes ideias físicas que precisamos para entender esse tipo de movimento. Primeiro, aceleração centrípeta. Lembre-se de que a aceleração é uma medida de quão rápido a velocidade de um objeto muda.
Mas velocidade não é apenas velocidade, é velocidade em um determinado direção—em outras palavras, é um vetor. Se um objeto está se movendo em círculo, sua direção muda constantemente, o que significa que ele está constantemente acelerando, mesmo que sua velocidade seja constante!
A direção dessa aceleração é em direção ao centro do círculo. (“Centrípeta” significa apontar para o centro.) A magnitude da aceleração depende tanto da magnitude da velocidade (v), ou seja, a velocidade e o raio (R) do círculo. Isso dá a seguinte equação:
Cortesia de Rhett Allen
