Trabajo realizado al mover un satélite a una órbita más alta

Estoy confundido sobre el concepto de trabajo en relación con las fuerzas conservativas y no conservativas.

Al transferir un satélite de una órbita más baja a una órbita más alta a través de una transferencia de Hohmann, entiendo que inicialmente se realiza un trabajo para aumentar la energía cinética del satélite instantáneamente para moverlo a una órbita elíptica, y luego la gravedad hace un trabajo negativo al convertir la energía del satélite. energía cinética a energía potencial (esto está simplificado y no tiene en cuenta los cambios de energía al corregir la órbita del satélite en una forma circular).

Aprendí que el trabajo realizado era igual al cambio de energía, o podría resumir el trabajo realizado por las fuerzas individuales. También aprendí que el trabajo realizado por fuerzas conservativas es igual al cambio en la energía cinética, mientras que el trabajo realizado por fuerzas no conservativas es igual al cambio en la energía total. Sin embargo, en este escenario, tanto la gravedad como la fuerza no conservativa utilizada para convertir el combustible en energía cinética funcionan, pero si lo sumas, no equivale al cambio total de energía, lo cual es muy confuso.

Estoy muy perdido, por favor ayuda!

el trabajo total es igual al cambio en la energía cinética
Voy a votar para cerrar esta pregunta porque obtendrá una mejor audiencia en spaceexploration.SE
¿A qué te refieres exactamente con que no es igual? Si está pensando en la energía del combustible frente al cambio en la energía cinética del satélite, recuerde toda la energía perdida a través del calor, la radiación y la aceleración de la masa de reacción en direcciones que no sean directamente hacia atrás.

Respuestas (2)

Para un objeto (masa, m) en el campo gravitatorio de la tierra (Masa, M) la energía potencial se expresa normalmente como: U = – GMm/r. (Esta energía sube desde un valor negativo hacia cero a medida que r crece). Si el objeto está en una órbita circular: F = GRAMO METRO metro / ( r 2 ) = metro ( v 2 ) / r . multiplicando por r/2 da la energía cinética: Gmm/(2r) = ( 1 / 2 ) metro v 2 . Sumar estos da la energía total para una órbita circular: E = -GMm/(2r) (que también sube hacia cero). Para moverse a una órbita más grande, el cohete agrega energía para hacer que la órbita sea elíptica (que sube más en el lado lejano) y agrega más energía en el lado lejano para hacer que la órbita sea un círculo (más grande).

Aprendí que el trabajo realizado era igual al cambio de energía.

Esta afirmación es demasiado ambigua. Sabemos que el trabajo total debido a todas las fuerzas (conservadoras o no conservativas) es igual al cambio en la energía cinética . Sin embargo, el trabajo realizado por las fuerzas externas (normalmente consideradas como fuerzas no conservativas) es igual al cambio en la energía mecánica total. Esto se debe a que si comienza con

W total = Δ k
y luego utilizar la energía potencial
W contras = − Δ tu
podemos dividir el trabajo total
W total = W contras + W nc,ext = − Δ tu + W nc,ext
que nos da la relación que queremos
W nc,ext = Δ k + Δ tu = Δ mi

También aprendí que el trabajo realizado por fuerzas conservativas es igual al cambio en la energía cinética, mientras que el trabajo realizado por fuerzas no conservativas es igual al cambio en la energía total.

Este no es el caso en general.

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