kiertonopeuden

Kiertonopeus tarkoittaa sitä lineaarista nopeutta, jolla kappale pysyy kiertoradalla keskuskappaleen ympäri. Kiertonopeus riippuu sekä kappaleen etäisyydestä keskuksesta että keskuskappaleen massasta.

Voimme erottaa eri kiertoratoja koskevat peruslausekkeet. Circular orbitissa kiertonopeus on v = sqrt(mu / r), jossa mu on gravitaatioper mu = G * M, G on gravitaatiovakio ja M keskuskappaleen massa. Vis-viva-yhtälö yleisessä kiertoradassa määrittelee nopeuden v suhteessa etäisyyteen r ja kiertoradan puolikkaaseen suureen akseli a: v^2 = mu (2/r - 1/a). Elliptisessa kiertoradassa nopeus vaihtelee radan at-hetkien mukaan: suurin nopeus on perigeellä ja pienin apogeeellä. Kiertonopeuteen vaikuttavat myös radan suuruus, eksentriciteetti ja vastus, jos radalla esiintyy kaasukerroksen tai muun vastaavan kitkan aiheuttamaa hidastusta.

Esimerkkejä. Maapallon ymprivalussa kiertujuuret ovat tyypillisesti luokkaa 7,8 km/s matalilla kiertoradoilla. Geostationaarinen kiertorata maan päällä sijaitsee noin 35 786 km:n korkeudessa; kiertonopeus on noin 3,07 km/s ja kiertoaika 24 tuntia. Kuun kiertonopeus Maasta käsin on noin 1,0 km/s, etäisyydellä ~384 400 km.

Käytännössä kiertonopeutta käytetään suunniteltaessa lennon ratoja, delta-v -budjetteja sekä satelliittien energiamäärityksiä. Se kuvaa, kuinka nopeasti kappale tarvitsee liikkua paikkansa säilyttääkseen kiertoradan.