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Efecto del reloj gravitomagnético

En física, el efecto del reloj gravitomagnético es una desviación de la tercera ley de Kepler que, según la aproximación de campo débil y baja velocidad de la relatividad genera...

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En física, el efecto del reloj gravitomagnético es una desviación de la tercera ley de Kepler que, según la aproximación de campo débil y baja velocidad de la relatividad general , sufrirá una partícula en órbita alrededor de un cuerpo que gira (lentamente), como un planeta o una estrella típicos .

Explicación

Según la relatividad general , en su aproximación linealizada de campo débil y baja velocidad, un cuerpo que gira lentamente induce un componente adicional del campo gravitatorio que actúa sobre una partícula de prueba en caída libre con una fuerza no central, gravitomagnética, similar a la de Lorentz .

Entre sus consecuencias sobre el movimiento orbital de la partícula hay una pequeña corrección a la tercera ley de Kepler , a saber:

TKmipag=2πa3GRAMOMETRO{\displaystyle T_{\rm {Kep}}=2\pi {\sqrt {\frac {a^{3}}{GM}}}}

donde T Kep es el período de la partícula, M es la masa del cuerpo central y a es el semieje mayor de la elipse de la partícula . Si la órbita de la partícula es circular y se encuentra en el plano ecuatorial del cuerpo central, la corrección es

T=TKmipag+TGRAMOvmetro=TKmipag±SMETROdo2,{\displaystyle T=T_{\rm {Kep}}+T_{\rm {Gvm}}=T_{\rm {Kep}}\pm {\frac {S}{Mc^{2}}},}donde S es el momento angular del cuerpo central y c es la velocidad de la luz en el vacío.

Las partículas que orbitan en direcciones opuestas experimentan correcciones gravitomagnéticas T Gvm con signos opuestos, de modo que la diferencia de sus períodos orbitales cancelaría los términos keplerianos estándar y sumaría los gravitomagnéticos . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

Nótese que el signo + indica la corrotación de la partícula con respecto a la rotación del cuerpo central, mientras que el signo − indica la contrarrotación. Es decir, si el satélite orbita en la misma dirección que la rotación del planeta, tarda más tiempo en completar una órbita; por el contrario, si se mueve en sentido opuesto a la rotación del planeta, su período orbital se acorta.

Véase también

Referencias

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