¿La velocidad orbital es la suma (vectorial) de la velocidad tangencial y normal?

La definición de velocidad orbital en wiki no establece claramente: es solo un componente de velocidad tangencial o raíz cuadrada de cuadrados de velocidad normal y tangencial (vector de velocidad máxima).

Cuando decimos que la velocidad orbital de la luna es de 1 km por segundo, no sabemos su velocidad tangencial (velocidad a lo largo de su trayectoria), ¿verdad? ¿Necesitamos algunas matemáticas complicadas para calcularlo (debido al componente de velocidad normal dentro de esa velocidad orbital de 1 km/seg)?

Respuestas (1)

"Para cualquier objeto que se mueva a través del espacio, el vector de velocidad es tangente a la trayectoria". (Citando https://en.m.wikipedia.org/wiki/Orbital_state_vectors ).

Por lo tanto, son ambos componentes, no hay un componente normal 1 (en relación con el cuerpo central)... la velocidad orbital representa la intensidad de la velocidad orbital que siempre es tangente a la elipse (o parábola/hipérbola) del cuerpo en describe la órbita.

La velocidad orbital de la Luna es de 1 km/s, lo que significa que se mueve a lo largo de una elipse alrededor de la Tierra a una velocidad de 1 km/s (esta velocidad es aproximadamente constante, por lo que a veces la elipse puede aproximarse a un círculo).

1 Sin embargo, puede separar el movimiento orbital en dos componentes normales entre sí (la separación más popular es para el componente radial y una normal para él, pero esto no es necesario para órbitas circulares donde no hay velocidad radial, solo aceleración radial que causa la curvatura de la trayectoria), y en ese caso la velocidad orbital será de hecho la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de esos dos.

v 2 = v | | 2 + v ⊥ 2

Pero en las órbitas de Kepler de dos cuerpos no hay componente de velocidad normal al plano de la órbita, que es el plano que contiene el v | | y v ⊥ , que es también el plano que contiene r y v .

Agregué un poco a su respuesta, siéntase libre de modificar más retroceder.
La componente perpendicular es perpendicular a la tangente a la trayectoria (no al propio plano de la órbita de dos cuerpos). Por lo tanto, aún no está claro: la "velocidad orbital" en términos de la definición de wiki y el 1 km / s de la luna incluye ese componente perpendicular o no.
Lo que @uhoh probablemente quiso decir es que puedes "separar" la velocidad en dos vectores que son normales entre sí. La velocidad orbital de la Luna es de 1 km/s, lo que significa que la velocidad tangente es de 1 km/s y la "velocidad normal" es 0, por lo que podría moverse en un círculo mientras se ve afectada por la gravedad.
La órbita de @Tosic Moon no es una línea recta (en relación con el centro de masa de la luna y la tierra, o en relación con la tierra o en relación con lo que sea) => ¡el componente de velocidad normal (perpendicular) no puede ser cero! ¡El componente de velocidad normal surge debido a la curvatura de la trayectoria (la trayectoria es diferente de una línea recta)! ¡Incluso la órbita circular ideal tiene una velocidad normal distinta de cero!
@uhoh yo también me confundí, así que hice la respuesta más general... Me alegro de que tu pregunta haya sido respondida y las cosas se hayan aclarado, creo que la forma en que lo edité ahora es la más "cómoda", pero por favor corrígeme si estoy equivocado
Tienes razón, no es una línea recta, y hay una fuerza radial (la fuerza gravitacional, que es la fuerza centrípeta de este movimiento de rotación), pero eso no significa que haya una componente radial de la velocidad en una órbita circular ( significa que hay aceleración normal), la curvatura se debe a que después del tiempo dt, agregas el vector an*dt (an es la aceleración normal) a la velocidad y así cambias su orientación (no su intensidad)... o al menos eso es lo que me enseñaron en la escuela :-) Nota: no hay "componente de velocidad", la velocidad es la intensidad de la velocidad, que es un vector.
@CodeComplete El diagrama vectorial en la respuesta a la pregunta que uhoh vinculó debería aclarar la situación.
si hay una componente de fuerza normal (perpendicular a la trayectoria), significa que hay una componente de aceleración respectiva (es un vector dirigido exactamente como esa componente de fuerza) y significa que hay una componente de velocidad respectiva (es un vector dirigido exactamente como ese componente de aceleración). ¡Entonces el componente de velocidad normal debería existir!
No estoy de acuerdo. Hay aceleración en alguna dirección, estamos de acuerdo en eso (y eso se debe a la ley de II Newton). Ahora, eso significa que después de cada cantidad de tiempo infinitamente pequeña, la velocidad (no la rapidez, esto es crucial) cambia en a*dt donde a es un vector y dt es un escalar cuyo valor es el del pequeño cambio. Intenta dibujar esto y sumar estos dos vectores. El hecho de que dt sea infinitamente pequeño significará que la velocidad (la intensidad de la velocidad) no cambiará, pero su dirección sí lo hará (en una cantidad infinitamente pequeña), y eso, aplicado infinitas veces, creará un círculo.
¿La velocidad orbital es la suma (vectorial) de la velocidad tangencial y normal?
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