Calculadora de velocidad orbital: rapidez de un satélite en órbita circular
Calcula la velocidad que necesita un satélite para mantenerse en una órbita circular alrededor de cualquier cuerpo, a partir de su masa y el radio orbital.
Cómo funciona
v = √(G × M ÷ r) · G = 6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg²
En una órbita circular, la atracción gravitatoria tiene que aportar exactamente la fuerza centrípeta, y eso fija una sola velocidad posible para cada radio: v = √(GM/r). Solo depende de la masa del cuerpo central y del radio de la órbita, no de la masa del satélite. Mientras más baja la órbita, más rápido hay que ir; al subir, la velocidad necesaria disminuye con la raíz cuadrada de la distancia. La calculadora también te da el periodo, 2πr ÷ v.
Ejemplo resuelto
Un satélite a 400 km sobre la Tierra orbita a r = 6,371 + 400 = 6,771 km = 6.771×10⁶ m. Con la masa terrestre de 5.972×10²⁴ kg: v = √(6.674×10⁻¹¹ × 5.972×10²⁴ ÷ 6.771×10⁶) ≈ 7,672 m/s, unos 7.67 km/s. Da una vuelta completa en 2π × 6,771 km ÷ 7.672 km/s ≈ 1.54 horas, poco más de 92 minutos.
Fuentes: Orbital speed — Wikipedia
Preguntas frecuentes
¿Un satélite más pesado necesita ir más rápido?
No. La masa del satélite se cancela en la ecuación, así que un tornillo y una estación espacial a la misma altura orbitan a la misma velocidad. Solo importan la masa del cuerpo central y el radio orbital.
¿Por qué las órbitas bajas son más rápidas que las altas?
Cerca del planeta la gravedad es más intensa, así que hay más fuerza centrípeta disponible y la velocidad de equilibrio es mayor. La Estación Espacial Internacional va a unos 7.7 km/s, mientras que un satélite geoestacionario avanza a solo unos 3.1 km/s.
¿Es lo mismo que la velocidad de escape?
No. La velocidad de escape es √2 (unas 1.414) veces la velocidad orbital circular al mismo radio. Alcanzarla permite al objeto alejarse para siempre en lugar de quedarse dando vueltas.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.