Orbital Mechanics: Kepler's Laws and Gravitational Forces

Orbital Mechanics

• Orbital shapes: Elliptical, circular, parabolic, and hyperbolic orbits
• Kepler's laws:
  1. Law of Elliptical Orbits: Orbits are elliptical in shape
  2. Law of Equal Areas: The line connecting the planet to the sun sweeps out equal areas in equal times
  3. Law of Harmonies: The square of the orbital period is proportional to the cube of the semi-major axis
• Gravitational forces: Attractive forces between two celestial bodies, described by Newton's law of universal gravitation
• Escape velocity: The minimum velocity required for an object to escape a celestial body's gravitational pull

Rotational Dynamics

• Rotational kinetic energy: The energy of an object due to its rotational motion
• Angular momentum: A measure of an object's tendency to maintain its rotational motion
• Torque: A rotational force that causes an object to rotate
• Precession: The slow rotation of an object's rotational axis around another axis

Celestial Body Properties

• Mass: The amount of matter in a celestial body
• Density: The mass per unit volume of a celestial body
• Surface gravity: The gravitational force at a celestial body's surface
• Eccentricity: A measure of a celestial body's elliptical shape

Tidal Forces

• Tidal acceleration: The difference in gravitational force between the near and far sides of a celestial body
• Tidal locking: The phenomenon where a celestial body's rotation becomes synchronized with its orbital period
• Tidal heating: The internal heating of a celestial body due to tidal forces

Other Concepts

• Ephemeris: A table of celestial body positions and velocities over time
• Barycenter: The center of mass of a celestial system
• Celestial equator: The imaginary line on a celestial body's surface that divides it into northern and southern hemispheres

Mecânica Orbital

• Formas orbitais: Elípticas, circulares, parabólicas e hiperbólicas
• Leis de Kepler:
• Lei das Órbitas Elípticas: As órbitas são elípticas em forma
• Lei das Áreas Igualadas: A linha que conecta o planeta ao sol varre áreas iguais em tempos iguais
• Lei das Harmonias: O quadrado do período orbital é proporcional ao cubo do semi-eixo maior
• Forças gravitacionais: Forças atraentes entre dois corpos celestes, descritas pela lei de gravitação universal de Newton
• Velocidade de escape: A mínima velocidade necessária para um objeto escapar da força gravitacional de um corpo celeste

Dinâmica Rotacional

• Energia cinética rotacional: A energia de um objeto devido ao seu movimento rotacional
• Momentum angular: Uma medida da tendência de um objeto manter seu movimento rotacional
• Torque: Uma força rotacional que causa a rotação de um objeto
• Précessão: A rotação lenta do eixo rotacional de um objeto em torno de outro eixo

Propriedades de Corpos Celestes

• Massa: A quantidade de matéria em um corpo celeste
• Densidade: A massa por unidade de volume de um corpo celeste
• Gravidade superficial: A força gravitacional na superfície de um corpo celeste
• Excentricidade: Uma medida da forma elíptica de um corpo celeste

Forças de Maré

• Aceleração de maré: A diferença de força gravitacional entre os lados próximo e distante de um corpo celeste
• Bloqueio de maré: O fenômeno onde a rotação de um corpo celeste se sincroniza com seu período orbital
• Aquecimento de maré: O aquecimento interno de um corpo celeste devido às forças de maré

Outros Conceitos

• Efémeride: Uma tabela de posições e velocidades de corpos celestes ao longo do tempo
• Baricentro: O centro de massa de um sistema celeste
• Equador celeste: A linha imaginária na superfície de um corpo celeste que o divide em hemisférios norte e sul