Disciplina:

Física

Ciclo: Ensino Médio
Assunto: Dinâmica
Tipo: Informática

Onde encontrar: CD-ROM “Enciclopédia do Espaço e do Universo” – Tel. (11) 3362.2000 – Edições Globo

Os princípios básicos relacionados ao lançamento de um satélite geoestacionário são bastante simples e podem ser estudados em um curso de Física no Ensino Médio, como forma de aplicação da teoria da Gravitação Universal de Newton e da Dinâmica no estudo do movimento.

Embora só recentemente tenha sido possível colocar um satélite artificial em órbita ao redor da Terra, Newton já sabia desde o século XVII como isso poderia ser feito, ainda que não dispusesse de tecnologia suficiente para realizar tal feito em sua época.

Quando um satélite é lançado, a Terra exerce sobre ele uma força de atração gravitacional que altera a direção de sua velocidade, fazendo com que ele descreva uma trajetória circular ao redor do planeta.

Muitas pessoas acreditam que a força gravitacional sobre um satélite em órbita é nula ou desprezível, devido à sua enorme altura. Porém, se isso fosse verdadeiro, o satélite, ao ser lançado com uma certa velocidade, continuaria a se mover, por inércia, em linha reta, com a mesma velocidade, e não entraria em órbita ao redor da Terra.

Para que a trajetória do satélite seja circular ao redor da Terra, sua velocidade horizontal deve ter um valor determinado, que no caso de um satélite geoestacionário corresponde a v = 10.800 km/h. Uma vez em órbita e não existindo nenhuma perturbação, o satélite continuará girando indefinidamente ao redor da Terra.

Os satélites geoestacionários são colocados em órbita a uma altura de 36.000 km sobre a linha do Equador e ficam girando no mesmo sentido de rotação da Terra. Esses tipos de satélites gastam, para dar uma volta completa ao redor do planeta, o mesmo tempo que a Terra leva para efetuar uma rotação completa em torno do seu próprio eixo, ou seja, 24 horas. Desse modo, ao girarem, permanecem sempre sobre o mesmo ponto do Equador, sendo que para um observador situado na Terra tais satélites parecem estar em repouso.

Esses satélites são amplamente utilizados nas telecomunicações. Quando uma pessoa assiste a um programa “via satélite”, o sinal que ela recebe é transmitido de uma estação geradora, por meio de uma antena parabólica, em direção ao satélite, de onde é retransmitido à Terra, sendo captado por outra antena. No caso do Brasil, esse sinal é recebido pela Embratel, na estação de Itaboraí, no Estado do Rio de Janeiro.

Uma atividade sobre satélites que pode ser desenvolvida em classe é uma pesquisa com o CD-ROM “Enciclopédia do Espaço e do Universo”, da Editora Globo, para responder às seguintes questões:

• Quais são os tipos existentes de satélites?
• Quais as missões realizadas, e com quais objetivos?
• Quais são as possíveis formas de lançamento?
• Que tipos de órbita existem?
• Como os satélites podem auxiliar o ser humano a compreender os mistérios do Sistema Solar?Em seguida, o professor poderá sugerir a montagem de um mural com fotos, reportagens e maquetes sobre o assunto, além de uma apresentação oral pelos alunos sobre os temas pesquisados.

  Por meio dessa atividade, a aprendizagem do conteúdo relacionado à Dinâmica, particularmente à Gravitação Universal, torna-se mais contextualizada, com destaque para a importância da Física em nosso dia-a-dia.

  Caso o professor tenha interesse e possibilidade, pode discutir as relações entre Ciência e Tecnologia com questões do tipo:

• Qual a relação entre desenvolvimento científico e tecnológico, no caso do lançamento de satélites?
• Quais os problemas tecnológicos encontrados na época de Newton que impossibilitaram o lançamento de um satélite em órbita ao redor da Terra?
• Além dos satélites, vocês saberiam dar outros exemplos em que a Ciência e a Tecnologia estão presentes em nosso dia-a-dia, influenciando nosso estilo de vida? Quais?Texto original: Marcelo Barros
  Edição: Equipe EducaRede