Kalkulator Kecepatan Orbital

Menetapkan gaya gravitasi (F = GMm/r²) sama dengan gaya sentripetal yang diperlukan untuk gerak melingkar (F = mv²/r) dan menyelesaikan v menghasilkan v = √(GM/r). Perhatikan bahwa massa benda yang mengorbitnya hilang seluruhnya — bulu dan stasiun luar angkasa memerlukan kecepatan orbit yang sama pada radius yang sama di sekitar benda pusat yang sama. Kecepatan lepas mengikuti argumen energi: sebuah benda memerlukan energi kinetik yang cukup untuk mengimbangi seluruh energi potensial gravitasi negatifnya, yang menghasilkan v_escape = √(2GM/r) — tepat √2 kali lebih cepat daripada kecepatan orbit melingkar pada radius tersebut.

Kalkulator mengambil dua masukan: massa pusat benda dalam kilogram, dan jari-jari orbital dalam meter, diukur dari pusat benda (bukan permukaannya). Untuk orbit Bumi, ingatlah untuk menambahkan radius Bumi (~6.371 km) ke ketinggian satelit di atas permukaan untuk mendapatkan radius orbit yang benar. Karena massa dan jari-jari benda astronomi menjangkau banyak kali lipat, kedua bidang tersebut menerima notasi ilmiah (misalnya 5.972e24). Keempat chip yang telah ditetapkan — Bumi, Bulan, Mars, dan Matahari — mengisi nilai referensi yang masuk akal sehingga Anda dapat segera melihat hasil yang realistis.

Kalkulator ini mengasumsikan orbit lingkaran sempurna dan benda pusat yang simetris berbentuk bola dan tidak berotasi — orbit sebenarnya sering kali berbentuk elips, dan efek seperti hambatan atmosfer, oblateness (Bumi menggembung di ekuator), dan gangguan benda ketiga (Bulan dan Matahari menarik satelit) semuanya menyebabkan kecepatan orbit sebenarnya sedikit menyimpang dari rumus ideal ini. Rumusnya juga terurai pada radius yang sangat kecil mendekati bola foton lubang hitam, di mana relativitas umum – bukan mekanika Newton – yang mengatur pergerakannya. Namun, untuk perkiraan satelit, planet, dan mekanika orbital sehari-hari, v = √(GM/r) akurat hingga sepersekian persen.