¿Por qué el día sidéreo y no exactamente 24 horas?

En un día sidéreo la Tierra gira 360° respecto a las estrellas lejanas. El día solar es más largo: hace falta girar un poco más para que el Sol vuelva al mismo meridiano. Para «quedar fijo» sobre un punto de la Tierra se toma la velocidad angular sidérea.

Si se toma por error ω = 2π/T con las 24 h solares, ¿el radio GEO crece o disminuye?

Crece: un T mayor da menos ω, y r = (GM/ω²)^{1/3} aumenta al bajar ω. La altura GEO real sigue del día sidéreo.

¿La órbita es en la realidad un círculo perfecto?

No: perturbaciones de la Luna y del Sol, no centralidad del campo terrestre (J₂), presión de la luz solar; se mantiene la posición asignada con correcciones. Aquí hay un círculo ideal y una masa puntual.

¿Es la misma órbita que la de GPS o Starlink?

No. GPS está a alturas medias, con período del orden de 12 h. Starlink está en órbita terrestre baja. El «quedar fijo» solo lo dan el ecuador, inclinación nula y la coincidencia de ω con la rotación sidérea de la Tierra.

Órbita geoestacionaria

Condición ω²r = GM/r² con el día sidéreo y el día solar; vista en el sistema que gira con la Tierra y longitud del punto subsatélite.

Sobre el modelo

Un satélite geoestacionario permanece sobre un mismo meridiano en el ecuador: la velocidad angular de la órbita coincide con la rotación de la Tierra. Para una órbita circular ecuatorial ω²r = GM/r², de donde r = (GM/ω²)^{1/3}. La velocidad angular ω se toma del día sidéreo (~23 h 56 min), no de las 24 h solares: en un día solar la Tierra gira un poco más de 360° por el movimiento anual. El período sidéreo da una altura GEO ≈ 35 786 km sobre el ecuador. Si se sustituyen las 24 h solares, ω es menor y r un poco mayor. En pantalla, la vista va solidaria con la Tierra: los meridianos giran; el satélite y el nadir no se mueven.

Para quién: Introducción a la mecánica orbital después de la velocidad circular y la tercera ley de Kepler; junto a la transferencia de Hohmann y el ascensor espacial.

Conceptos clave

órbita geoestacionaria
día sidéreo
velocidad angular
problema de dos cuerpos
punto nadir
radio de la órbita
rotación de la Tierra

Cómo funciona

Órbita geoestacionaria: ω²r = GM/r² para una órbita circular ecuatorial, r = (GM/ω²)^{1/3}. El día sidéreo (~23 h 56 min) fija el ω con el que el satélite no se mueve sobre un meridiano. Las 24 h solares son más largas, así que ω es menor y el r calculado un poco mayor. En pantalla la vista va solidaria con la Tierra: los meridianos giran; el satélite y el nadir no se mueven. La casilla cambia el período T.

Fórmulas principales

ω = 2π/T · r³ = GM/ω² · v = √(GM/r) · h = r − R⊕

Preguntas frecuentes

¿Por qué el día sidéreo y no exactamente 24 horas?: En un día sidéreo la Tierra gira 360° respecto a las estrellas lejanas. El día solar es más largo: hace falta girar un poco más para que el Sol vuelva al mismo meridiano. Para «quedar fijo» sobre un punto de la Tierra se toma la velocidad angular sidérea.
Si se toma por error ω = 2π/T con las 24 h solares, ¿el radio GEO crece o disminuye?: Crece: un T mayor da menos ω, y r = (GM/ω²)^{1/3} aumenta al bajar ω. La altura GEO real sigue del día sidéreo.
¿La órbita es en la realidad un círculo perfecto?: No: perturbaciones de la Luna y del Sol, no centralidad del campo terrestre (J₂), presión de la luz solar; se mantiene la posición asignada con correcciones. Aquí hay un círculo ideal y una masa puntual.
¿Es la misma órbita que la de GPS o Starlink?: No. GPS está a alturas medias, con período del orden de 12 h. Starlink está en órbita terrestre baja. El «quedar fijo» solo lo dan el ecuador, inclinación nula y la coincidencia de ω con la rotación sidérea de la Tierra.

Siga con temas cercanos de esta categoría — o todos los 27 de «Gravedad y órbitas».

Toda la categoría →

PopularEscuela

Movimiento orbital

Abrir el simulador

Masa central fija: la velocidad y el ángulo de lanzamiento dan órbita circular, elíptica o escape.

NuevoEscuela

Transferencia de Hohmann

Abrir el simulador

Órbitas circulares coplanares r₁, r₂; elipse de transferencia; impulsos Δv₁ y Δv₂ a partir de la integral de la energía.

Escuela

Sistema solar

Abrir el simulador

Modelo a escala con control del tiempo y datos de las órbitas.

NuevoUniversidad / investigación

Límite de Roche

Abrir el simulador

Para un líquido d ≈ 2,456 R_p (ρ_p/ρ_s)^(1/3); se compara con el radio de la órbita.

NuevoEscuela

Baricentro Tierra-Luna

Abrir el simulador

La Tierra y la Luna giran alrededor del centro de masa común. El camino del centro de la Tierra alrededor del Sol es la elipse del baricentro más un lazo mensual (exagerado en pantalla).

NuevoEscuela

Mareas en el sistema Tierra-Luna

Abrir el simulador

Protuberancias de marea de equilibrio; órbita de la Luna; intervalo entre pleamares de unos 12,4 h.

Órbita geoestacionaria

Sobre el modelo

Cómo funciona

Fórmulas principales

Preguntas frecuentes

Simuladores afines

Movimiento orbital

Transferencia de Hohmann

Sistema solar

Límite de Roche

Baricentro Tierra-Luna

Mareas en el sistema Tierra-Luna

Órbita geoestacionaria

Sobre el modelo

Cómo funciona

Fórmulas principales

Preguntas frecuentes