Hay un error muy común sobre la estación espacial y es el
siguiente:
Como la estación
esta a mucha altura la gravedad apenas se nota y esa es la razón de que los
astronautas se sientan ingrávidos.
Esto ya hemos explicamos que no es cierto: concretamente en la estación
espacial orbital ( 390 Km de altura ) hay una gravedad del 10% menos que en el
suelo, por tanto hay bastante gravedad.
La razón de ingravidez es
que todos los objetos se mueven con la misma aceleración.
Pero este no es el
contenido de mi artículo. Quiero comprobar si un efecto que nos dice la tercera
ley de kepler es observado en la estación espacial.
Según la tercera
ley de Kepler:
T2/R3 = constante
con T el periodo orbital
R el radio de la órbita
de esta ley se deduce que si aumentamos el radio de la órbita el
periodo también debe de aumentar pero en mayor proporción ya que solo está
elevado al cuadrado.
Por lo tanto si situamos dos objetos en la nave espacial uno en el
suelo (más cercano a la Tierra) y otro en el techo (más alejado de la Tierra)
los periodos no serian iguales y el objeto del techo, teóricamente con un
periodo mayor debe ir desplazándose respecto del otro.
Calcularemos si en la órbita de la nave este efecto es apreciable.
Usaremos los siguientes datos:
Radio ecuatorial de la Tierra:
6378100 m
Radio de la órbita: 400000 m
Masa de la Tierra: 5,9736 x 1024
G : 6,67384 x 10-11
Nm2/kg2
Tendremos en consideración la fórmula para la fuerza gravitatoria y
usaremos el hecho de que la órbita es circular (se puede hacer para órbitas elípticas
pero los cálculos son bastantes más complejos y no se gana nada en la comprobación).
Fg=G (MTm)/r2
Fc =mV2/r
Igualando la fuerza gravitatoria a la centrípeta tenemos:
GMT/r2=v2/r è GMT/r2= ω
2r è GMT/r3= ω
2
El espacio recorrido en un tiempo t es:
s = ω r t
Por lo tanto podemos hacer nuestros cálculos para un objeto en el
suelo de la nave a 36 Km de altura y otro objeto en el techo en la vertical del
anterior, distantes 2 metros uno del otro.
Calcularemos ω1, ω2 y después s1
y s2 y la diferencia será el desplazamiento relativo.
Tomaremos como t = 15 minutos.
ω1 = 0,001229142893595
rad/s
ω2 = 0,001229142318701
rad/s
de donde el desfase
s1 - s2 = 1,106228343 m
El objeto del techo a retrocedido más de
un metro respecto al objeto situado en el suelo.
Este hecho debe hacer que la estación orbital gire sobre su centro de gravedad a no ser que use sus motores para compensarlo.
Este hecho debe hacer que la estación orbital gire sobre su centro de gravedad a no ser que use sus motores para compensarlo.
