Os movimentos dos satélites em torno da Terra podem ser descritos por funções trigonométricas, devido à sua natureza periódica.
Uma órbita é a trajetória de um objeto em torno de outro objeto sob a influência da força gravitacional. Esses movimentos, em geral, exibem uma repetição regular ao longo do tempo, como a Terra orbitando o Sol, ou um satélite artificial de comunicação em órbita ao redor da Terra. Nesse movimento, o perigeu é o ponto em que o satélite, em órbita, está mais próximo da Terra e o apogeu é o ponto em que está mais distante.
Esses satélites precisam ser monitorados e os modelos envolvendo funções trigonométricas podem auxiliar nesse controle.
Considere que a distância do satélite "Telekom" até a Terra é descrita pelo modelo:
d(x)= _____9804_____
1 + 0,14 . cos(0,05x)
Em que D é a distância do satélite à Terra, em quilômetros; e X é o tempo de movimento em sua órbita, dado em minutos.
Para monitorar o movimento desse satélite, é necessário controlar sua distância do centro da Terra. Uma medida de controle importante é a soma do apogeu com o perigeu, representada por D.
Considerando o modelo d(x) e os conceitos de perigeu e apogeu descritos no texto anterior, defina:
a) A distância correspondente ao apogeu.
b) A distância correspondente ao perigeu.
c) A medida de controle D.
d) O tempo em órbita para alcançar o perigeu
e) O tempo em órbita para alcançar o apogeu.
Procedimentos para elaboração:
Para cada um dos itens de "a" a "e", registre todos os cálculos necessários e escreva uma frase que apresente a resposta, baseada nos valores que encontrou por meio dos seus cálculos já registrados.
Modelo trigonométrico no controle de satélites
1. A distância correspondente ao apogeu.
D(x)= 9804 = 9804 = 9804 = 11.400
1 + 0,14 x (-1) 1 – 0,14 0,86
Resposta: A distância correspondente ao apogeu é 11.400 Km.
2. A distância correspondente ao perigeu
D(x)= 9804 = 9804 = 9804 = 8.600
1 + 0,14 x (+1) 1 + 0,14 1,14
Resposta: A distância correspondente ao perigeu é 8.600 Km.
3. A medida de controle D.
Resposta: A medida de controle D é a soma do apogeu com o perigeu.
D = 11.400 + 8.600 = 20.000 Km
4. O tempo em órbita para alcançar o perigeu.
O tempo em órbita para alcançar o perigeu pode ser encontrado resolvendo a equação cos(0,05x) = -1, que ocorre quando o satélite está no ponto mais próximo da Terra. Isso ocorre quando x = 600 minutos (ou 10 horas).
5. O tempo em órbita para alcançar o apogeu.
O tempo em órbita para alcançar o apogeu pode ser encontrado resolvendo a equação cos(0,05x) = 1, que ocorre quando o satélite está no ponto mais distante da Terra. Isso ocorre quando x = 1800 minutos (ou 30 horas).
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