לוויינים מקיפים גופים בעלי מסות גדולות (כמו כוכבים) בהתאם לחוק הכבידה: כל שני גופים מפעילים אחד על השני כוח כבידתי המקיים את הביטוי הבא:
כאשר F הוא הכוח המופעל, G הוא קבוע הכבידה, M היא מסת הגוף הראשון, m היא מסת הגוף השני ו-R הוא המרחק ביניהם.
על לוויין המקיף גוף שמיימי מופעל כוח גדול אשר מצד אחד לא מאפשר לו להתרחק מגוף, ומצד שני קטן מכדי לגרום להתנגשות בין הגופים (ללא השפעת גורם נוסף כגון התנגדות אוויר). לצורך עניין זה, אין זה משנה באם מדובר בלווין מלאכותי או לווין טבעי (כמו הירח).
ויקיפדיה
על מנת לשגר לוויין לחלל יש להתגבר על הכבידה של כדור הארץ. אך יחד עם זאת יש ללוין מהירות אופקית מספיק גדולה המאפשרת לו להסתובב סביב כדור הארץ. למעשה לווין או הירח "נופלים" בכל עת אל פני כדור הארץ אך המהירות האופקית שיש להם בשילוב עם כוח הכבידה שכדור הארץ מפעיל עליהם גורמים להם "להמשיך ליפול" ובכך להסתובב כל הזמן סביב הארץ.
מסלול הלווין נקבע על ידי הקומבינציה המתאימה של מהירותו ומרחקו מהארץ. המהירות האופקית צריכה לא למשוך את הלווין קרוב לפני הארץ אך יחד עם זאת לא יותר מדי גדולה בכדי שהלווין לא יברח מהשפעת הכבידה של הארץ אל החלל. בחלל אין התנגדות אוויר ולכן ברגע שהלווין צובר את המהירות הנכונה, הוא שומר על מהירות זו.
אפשר להמחיש זאת בעזרת אבן הקשורה בקצה לחוט ומסתובבת במעגל אנכי. האבן היא הלווין ואילו היד שאוחזת בחוט הינה הארץ. הכוחות הצטריפוגליים מושכים את האבן כלפי חוץ, החוט המתוח מחזיק את האבן במסלול מעגלי. אם מהירות האבן הינה נמוכה מדי, האבן לא נעה במסלול מעגלי אלא נופלת לעבר היד שמחזיקה את החוט.
מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
