Guião
GUIÃO DO POWERPOINT: “Movimento dos satélites geostacionários”
OBJECTIVOS DE APRENDIZAGEM
MOVIMENTO DE SATÉLITES
GEOSTACIONÁRIOS
Explicar as condições de lançamento de um satélite para que ele passe a descrever uma circunferência em volta da Terra. Identificar as condições para que um satélite seja geostacionário. Identificar a variação na direcção da velocidade como o efeito da actuação de uma força constantemente perpendicular à trajectória.
Física 11º ano
Olívia Fátima Cunha
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Apresentação do objecto de ensino e objectivos de aprendizagem, para um melhor enquadramento dos conteúdos a leccionar.
FUNÇÕES
Observam o nosso planeta.
Enviam sinais para determinação da posição, como no caso do sistema GPS.
Actuam nos sistemas de comunicação de informação a longas distâncias.
Transmitem sinais-rádio para transmissões televisivas e radiodifundidas
Importância do lançamento de satélites para o espaço, tendo em conta as funções dos mesmos.
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ÓRBITAS Os satélites podem ser lançados para o Espaço de modo a descreverem a órbita estacionária adequada à concretização do fim a que se destinam. As órbitas mais comuns são:
- Órbita polar - Órbita geostacionária
Órbita polar e geostacionária
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Olívia Fátima Cunha
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SATÉLITES DE ÓRBITA GEOSTACIONÁRIA
Os satélites geoestacionários são satélites que se encontram parados relativamente a um ponto fixo sobre a Terra, geralmente sobre a linha do equador. Como se encontram sempre sobre o mesmo ponto da Terra, são utilizados como satélites de comunicações e de observação de regiões específicas da Terra. Note-se que um satélite que não é geostacionário não está permanentemente sobre a mesma zona da Terra e por isso não pode ser utilizado para observar em permanência a mesma região.
O satélite surge sempre na mesma posição, relativamente à superfície terrestre.
Período: 24h (acompanham o movimento de rotação da Terra). Altura: 35 786 km (em relação à superfície terrestre ). Distância:42 165 km (em relação ao centro da Terra ).
Satélite usado para investigação
Satélite de comunicação da Nasa
Satélite para observação ambiental 5
Os satélites geostacionários apresentam várias aplicações, sendo as mais comuns nas áreas da:
Aplicações
• COMUNICAÇÕES
• INVESTIGAÇÃO
• METEOROLOGIA
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SATÉLITES DE ÓRBITA POLAR
Comunicação: televisão, estações de rádio, empresas de telemóveis e telecomunicações necessitam de estar constantemente ligadas a todo o mundo Meteorologia: permite ver a evolução e movimentação de tornados, furacões e tempestades. Como são geostacionários estudam toda a evolução do fenómeno meteorológico na área que cobre. Investigação: os dados de investigação obtidos proporcionam pesquisas em campos diversificados, tais como, medições de temperatura dos oceanos, gelos polares e zonas costeiras; criação de bases de dados climatéricos, …
Complementando os satélites geostacionários, existem satélites com órbita polar, que dão voltas contínuas à Terra, em orbitas circulares, de norte a sul, passando próximo dos pólos.
Dão voltas contínuas à Terra, em órbitas circulares. Estes satélites são capazes de observar toda a Terra, registando valores de grandezas atmosféricas e imagens que podem afectar as condições climatéricas
O satélite passa duas vezes pelo equador durante um dia
Satélite polar da Terra 6
Olívia Fátima Cunha
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COLOCAR UM SATÉLITE EM ÓRBITA
Para se colocar em órbita geostacionária um satélite é necessário imprimir-lhe uma velocidade inicial elevada, de modo a conseguir”escapar” à acção da força gravítica e atingir a altitude desejada. Só os foguetões conseguem atingir essa velocidade, sendo a sua massa reduzida ao menor valor possível. Os foguetões são constituídos por andares, que se vão separando à medida que este se eleva no Espaço e logo que o combustível que transportam se esgota.
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VELOCIDADE NO MOVIMENTO ORBITAL DE UM SATÉLITE Um satélite descreve uma órbita circular
animada de uma velocidade que é dada por:
Na altitude de órbita é-lhe imprimida uma velocidade horizontal – velocidade de órbita. É possível calcular a velocidade orbital, a partir da lei de atracção universal de Newton. Esta expressão mostra que a velocidade de um satélite não depende da massa do satélite mas: •
G=constante gravitacional universal= 6,67x10-11 Nm2kg-2 M=massa do planeta em torno do qual o satélite descreve o seu movimento r= raio do planeta+distância do satélite à superfície do planeta 9
MOVIMENTO DE UM SATÉLITE EM TORNO DA TERRA Um satélite geoestacionário apresenta uma trajectória circular, que acompanha a curvatura da Terra. A única força que actua sobre o satélite é a força gravitacional, o que provoca uma mudança constante da direcção do vector velocidade, embora não altere o seu valor – movimento circular uniforme
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da distância a que o satélite se encontra do centro do planeta; da massa do planeta em torno do qual estão a orbitar.
Um satélite descreve um movimento circular com velocidade de módulo constante - movimento circular uniforme. A única força que actua no satélite é a força gravítica, portanto, a única força responsável pelo movimento do satélite, contribuindo para o encurvamento da sua trajectória. A direcção da força gravitacional é perpendicular à direcção da velocidade e está dirigida para o centro da trajectória. A pergunta encaminha para o estudo do movimento circular uniforme.
O que é o Movimento circular Uniforme ? 9
Olívia Fátima Cunha
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