Alumno: Cristhian Helmy Vargas Villavicencio

Movimiento Circular

Materia : Física I

Docente: Edison Coímbra

Objetivo

Describir los movimientos de la tierra y de los satélites que se encuentran

alrededor de la misma

Movimientos de la Luna

La Luna es el objeto celeste que mas ha fascinado a la especie humana. La luna siempre presenta la misma cara al observador terrestre, debido al efecto de las fuerzas de marea que ejerce la Tierra sobre la luna. Lo cual significa, que coincide el periodo de rotación de la luna alrededor de su eje y el tiempo que tarda en completar una orbita alrededor de la tierra

Características

Movimientos de La Luna

La distancia media entre el centro de Tierra y La Luna es de 384.400 km. Su periodo de rotación alrededor de la tierra es de 27.322 días. El cambio de la posición de la Luna con respecto del Sol da lugar a las fases de la lunaLa Luna tiene 2 movimientos el de traslación y

el de rotación

Datos de La Luna

Masa (kg) 7.349·1022

Radio (km) 1737. 4

Dens dad media (g/cm3) 3.34

Distancia media a la Tierra (km) 384 000

Periodo de orbital (días) 27.32166

Aceleración de la gravedad en el

ecuador (m/s2)

1.62

Excentricidad de la órbita 0.0549

Inclinación de la órbita (grados) 5.1454

Cálculos Físicos

a) Altura del satélite respecto a la tierra384400 km

b) Periodo de rotación del satélite con respecto a la Tierra 27.322 días

c) Velocidad del satélite

d) Perímetro de la orbita

Un satélite actúa básicamente como

un repetidor situado en el espacio: recibe las señales enviadas

desde la estación terrestre y las remite a otro satélite o de

vuelta a los receptores terrestres

Movimiento Circular de los Satélites

Introducción

Son satélites que se mueven en orbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía , televisión, y a las mediciones de experimentos

Tienen una velocidad de translación igual a lavelocidad de rotación de la Tierra, Por eso sesupone que se encuentren suspendidos sobre unmismo punto del globo terrestre. Por eso se llamansatélites geoestacionarios. Para que la Tierra y elsatélite igualen sus velocidades es necesario queeste ultimo se encuentre a una distancia fija

Orbitan la Tierra a una distancia de 1000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en dos horas. Se usan para proporcionar datos geologicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de la telefonía vía satélite

Tipos de Satélites

Satélite Geo Satélite Meo

Satélite Leo

Satélite GEO

Los satélites geoestacionarios describen orbitas sobre el ecuador terrestre con la misma velocidad angular que la Tierra, es decir permanecen inmóviles sobre un determinado punto de nuestro globo. Un solo satélite geoestacionario de gran altitud puede proporcionar comunicaciones aproximadamente a un 40% de la superficie terrestre .

Características

Los satélites permanecen en orbita como resultado del equilibrio entre las fuerzas centrifuga y gravitacional. Si un satélite viaja a demasiada velocidad, su fuerza centrifuga supera la gravedad de la Tierra y el satélite se sale de orbita y se pierde en el espacio Los satélites ge síncronos giran en circulo directamente sobre el ecuador a 35.000 km sobre la superficie de la tierra a una velocidad de 11.000 km/h. Las orbitas geoestacionarias son circulares, centradas en la tierra, por lo que su velocidad orbital es constante

Orbitas geoestacionarias

Satélite GEO

Ventajas Desventajas

Los satélites geosincronos permanecen casi estacionarios con respecto a una determinada estación terrestre. Estos satélites están disponibles para todas las estaciones terrestres dentro de su sombra el 100% del tiempo. No hay necesidad de cambiar de uno a otro satélite geosincrono en consecuencia no hay interrupciones causadas por los tiempos de comunicación

Requieren a bordo dispositivos complicados y pesado de propulsión, para mantenerlos en orbita fija Los satélites geosincronos están a gran altura e introducen retardos de propagación mucho mayores (el retardo es de 500 a 600 ms) Requieren de mayores potencias de transmisión y receptores mas sensibles. Por las mayores distancias y mayores perdidas en la trayectoria

Satélite GEO

Datos del GEO Parámetros de la órbita geoestacionaria

Radio medio de la Tierra. 6370 km.

Periodo de rotación (Tierra y

satélite).

23h 56min 4.1seg

Radio de la órbita

geoestacionaria.

42173 km

Altura del satélite sobre la

Tierra.

35803 km

Velocidad del satélite. 3.075 km/seg.

Satélite GEO

Cálculos Físicos a) Altura del satélite respecto a la tierra

35848 km b) Periodo de rotación del satélite con respecto a la tierra

24 horas c) Velocidad del satelite

d) Longitud o perímetro de la orbita

Satélite Meo

A diferencia de los GEO, su posición relativa respecto a la superficie terrestre no es fija. Al estar a una altitud menor, se necesita un número mayor de satélites para obtener cobertura mundial, pero la latencia se reduce substancialmente.

Características

Satélites de Orbita Media (MEO)Altitud de 9.000 a 14.500 Km. De 10 a 15 satélites son necesarios para abarcar toda la Tierra. En la actualidad no existen muchos satélites MEO, y los que hay, se utilizan fundamentalmente para posicionamiento (localización GPS).

Satélite MeoGPS

El sistema de posicionamiento El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación basado en la localización mediante satélites. El GPS está compuesto por 24 satélites ge sincrónicos que órbita la tierra dos veces al día en una órbita muy precisa y transmite la información a la tierra.

Hoy en día los receptores GPS son extremadamente precisos. Los receptores

GPS de Garmin están diseñados con el sistema multicanal en paralelo que puede

recibir y asegurar la señal de hasta 12 satélites GPS de forma rápida.

Satélite MeoGPS

Los 24 satélites que componen la constelación espacial del sistema GPS orbitan la tierra a una distancia aproximada de 19.000 km por encima de nuestras cabezas. Estos satélites GPS se encuentran en constante movimiento, realizando 2 órbitas completas en menos de 24 horas. Estos satélites GPS viajan a una velocidad aproximada de 11.000 km por hora. Los satélites GPS obtienen la electricidad mediante energía solar

Parámetros de la órbita MEO (GPS)

Periodo de rotación 12 horas

Radio de la órbita MEO

(GPS)

2 órbitas completas en

menos de 24 horas.

Altura del satélite sobre

la Tierra.

19.000 km

Velocidad del satélite. 11.000 km /h

Satélite MeoGPS

Cálculos Físicos a) Altura del satelite respecto a la tierra

19000 kmb) Periodo de rotación del satelite con respecto a la tierra

12 horas c) Velocidad del satelite

d) Longitud o perímetro de la orbita

Satélite LEO

Las orbitas leo son orbitas de baja altura, tienen sus orbitas a altitudes de unos 500 a 2000km. Las orbitas leo son orbitas de baja altura y por ello mejora la calidad de la señal y reduce el retardo de transmisión. Generalmente estas orbitas son usadas por compañías de telefonía móvil y de comunicación de datos, como las constelaciones orbcomm, iridium y globalstar.

Características

Como hemos podido ver las constelaciones de satélites LEO son las más apropiadas para una

futura red de comunicaciones personales. Vamos a ver unas serie de aspectos que caracterízan a los sistemas de satélites LEO, comenzando con una pequeña introducción de varias características

generales que tienen que ser tenidas en cuenta a la hora del diseño del sistema, para pasar a ver

aspectos más específicos del acceso múltiple a la red.

Satélite LEO

Una red de satélites diseñada con objeto de ser utilizada en una red de comunicaciones móviles tiene que cumplir el requisito de ofrecer una cobertura total del globo terráqueo. Como resulta obvio, el haz de un satélite a mayor altura proporciona una mayor sombra que el de otro a una altura menor.

Por lo tanto, el número de satélites necesarios decrecerá al aumentar la altura de la órbita que se elija. Lo mismo ocurre con el número de órbitas en el que deberán girar los satélites.Otro aspecto que hace variar el número de satélites requeridos es el ángulo mínimo de elevación con el que los terminales móviles deben recibir la señal del satélite

Satélite LEO(Iridium)

Es un sistema de satélites digital LEO que funciona como red de comunicaciones personal mundial.Está diseñada para admitir: voz, datos, fax, servicio de mensajería....y se espera que sea capaz de contactar con el usuario destino en cualquier momento y sea cual sea su situación. IRIDIUM está enfocado al uso en áreas donde la densidad de tráfico es baja - baja densidad de población, océanos, áreas donde las comunicaciones personales estén emergiendo. Motorola tiene la licencia para construir, lanzar y dirigir el sistema Iridium. Descripción del sistema IRIDIUM

IRIDIUM

Satélite LEO(Iridium)

Cálculos Físicos

a) Altura del satelite respecto a la tierra 750 km – 780 km

b) Periodo de rotación con respecto a la tierra100 minutos

c) Velocidad del satélite

d) Perímetro de la orbita

Satélite LEO(Teledesic)

Teledesic fue un sistema de satélites LEO (Órbita Terrestre baja ) de comunicaciones. Se basó en el sistema Iridium pero destinada a usuarios de Internet de banda ancha. Fue concebida por Craig McCraw en 1990, pionero de la telefonía móvil. En sus inicios, la meta del sistema Teledesic fue ofrecer a millones de usuarios concurrentes Internet

Características

El diseño original consistía en un sistema de 288 satélites de huella pequeña ubicados justo debajo del primer cinturón de Van Allen a una altura de 1350 km. Luego se modificó el diseño

a 30 satélites con huellas más grandes. La transmisión se realizaría en banda Ka

relativamente poco saturada y de gran ancho de banda.