Hva er satellitter?
En satellitt er et legeme som går i bane rundt et annet legeme. Månen er en naturlig satellitt rundt jorda, mens GPS-satellitter, værsatellitter, forskningssatellitter og kommunikasjonssatellitter er kunstige satellitter. I Fysikk 1 er satellitter et svært godt tema fordi det binder sammen gravitasjon, sirkelbevegelse, teknologi, modellbruk og samfunnsnytte. Du må både kunne forklare hva som holder en satellitt i bane, og du må kunne bruke enkle formler til å regne på fart, avstand og omløpstid.
Den grunnleggende ideen er at satellitten hele tiden påvirkes av gravitasjonskraften fra jorda eller et annet himmellegeme. Kraften peker inn mot sentrum. Samtidig har satellitten fart langs banen. Den faller altså mot jorda, men fordi den har stor nok fart sidelengs, treffer den ikke bakken. Den fortsetter å falle rundt jorda. Dette er en av de viktigste forklaringene du bør kunne formulere med egne ord.
For repetisjon kan du bruke denne artikkelen sammen med `/ressursbank/artikler/viktige-begreper-om-satellitter`, `/ressursbank/artikler/vanlige-feil-i-satellitter`, `/ressursbank/artikler/forskjellen-pa-satellitter-og-beslektede-temaer` og `/ressursbank/artikler/hvordan-ove-til-prove-i-satellitter`.
Kjernen i temaet
Satellitter handler om tre hovedspørsmål: Hvilken kraft virker på satellitten? Hvilken fart må den ha for å holde seg i bane? Hvor lang tid bruker den på én runde? Svaret på det første spørsmålet er gravitasjonskraft. Svaret på det andre avhenger av avstanden fra jordas sentrum. Svaret på det tredje henger sammen med banens omkrets og satellittens fart.
I en enkel modell antar vi at banen er sirkulær, at satellitten bare påvirkes av jordas gravitasjon, og at luftmotstand er neglisjerbar. Denne modellen er en forenkling, men den gir svært gode grunnideer. I LK20 er det viktig å kunne bruke modeller bevisst. Du bør derfor skrive kort hvorfor sirkelmodellen passer, og samtidig forstå at virkelige satellitter kan ha elliptiske baner, små korreksjoner og påvirkning fra flere kilder.
Avstand: r er ikke høyden
Det viktigste tekniske punktet er avstanden r. I gravitasjonsformler og sirkelbevegelse må r være avstanden fra jordas sentrum til satellitten. Hvis oppgaven oppgir at satellitten går 400 km over jordoverflaten, er ikke r lik 400 km. Da er r = R_jord + h, der R_jord er jordradius og h er høyden over overflaten. Etterpå må du gjøre om til meter før du regner.