Gleichförmige Kreisbewegung

Man sagt, dass ein Objekt, das sich entlang einer kreisförmigen Bahn bewegt, eine Kreisbewegung aufweist, die entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig sein kann. In gleichmäßiger Kreisbewegung bewegt sich das Objekt mit konstanter Geschwindigkeit.

Bei einem Satelliten im Orbit stellt die Schwerkraft der Erde die Zentripetalkraft bereit, die für die Kreisbewegung erforderlich ist.

Zu jedem Zeitpunkt ist die lineare Geschwindigkeit des Satelliten tangential zur Kreisbahn, so dass seine Größe konstant bleibt, aber seine Richtung variiert.

Da sich die Richtung der Geschwindigkeit ändert, beschleunigt der Satellit jeden Moment radial nach innen. Diese Beschleunigung wird als Zentripetalbeschleunigung oder Radialbeschleunigung bezeichnet.

Dividiert man die Kraftgleichung durch m, so ist die Größe der Zentripetalbeschleunigung das Quadrat der Geschwindigkeit dividiert durch die Entfernung des Satelliten vom Erdmittelpunkt.

Da die Geschwindigkeit gleich dem Bahnumfang 2πr ist, dividiert durch die Periode T, erhält man eine Beziehung zwischen der Zentripetalbeschleunigung und der Zeitperiode des Satelliten.