Calculadora de energía orbital
Vea con qué fuerza retiene un planeta a su satélite: uno de 1000 kg a 6 778 000 m del centro de la Tierra tiene una energía orbital total de -29 403 156 980 julios. También obtiene el potencial gravitatorio a esa distancia. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Masa del satélite m
- 1 000
- Masa central
- 5 972 000 000 000 000 000 000 000
- Radio
- 6 778 000
- G
- 0,0000000001
- Potencial gravitatorio
- -58 806 313,96
- Energía orbital total
- -29 403 156 980
La energía orbital es el presupuesto mecánico conservado que mantiene un satélite ligado a un cuerpo central bajo gravedad newtoniana. Para una trayectoria circular de dos cuerpos el potencial gravitatorio a radio orbital r es el valor de campo independiente de la masa Phi igual a menos G por masa central M entre r, mientras que la energía orbital total de un satélite de masa m es la cantidad negativa E igual a menos G M m entre dos r. G opcional por defecto es una constante SI CODATA fija para que los resultados sean estables entre entornos; sobrescríbala cuando su sistema de unidades no sea SI.
Qué significan el potencial gravitatorio y la energía orbital total
Bajo gravedad de inverso del cuadrado y la idealización de dos cuerpos con masa central fija, cada punto a distancia r del centro tiene un potencial gravitatorio Phi igual a menos G M entre r. El potencial es energía por unidad de masa: multiplique por la masa del satélite m para recuperar la energía potencial U igual a m Phi igual a menos G M m entre r.
En una órbita circular la energía cinética es exactamente la mitad de la magnitud de la energía potencial con signo opuesto, de modo que la energía mecánica total se colapsa a E igual a K más U igual a menos G M m entre dos r. Un E más negativo significa una órbita más firmemente ligada; E se acerca a cero por debajo cuando el radio circular crece sin cota. La altitud sola es incompleta: debe sumar primero el radio planetario si su fuente cotiza altura.
Ambas masas y G deben ser estrictamente positivas. Se rechazan valores no finitos.
Preguntas frecuentes
¿El radio es la altitud sobre la superficie?
No. El radio debe ser la distancia desde el centro del cuerpo central al satélite. Si solo conoce la altitud, sume primero el radio del cuerpo y envíe la suma.
¿Puedo cambiar la constante gravitatoria G?
Use un G coincidente cuando sus masas y radio no estén en unidades SI.
¿La calculadora de energía orbital es gratuita?
La herramienta del navegador corre gratis en su dispositivo.
¿Por qué la energía orbital es negativa?
Porque el satélite está ligado al planeta. El cero marca el punto en que dejaría de estar retenido, así que toda órbita circular queda por debajo de cero, y un valor más negativo indica una sujeción más fuerte.
¿Qué diferencia hay entre el potencial gravitatorio y la energía orbital?
El potencial es energía por kilogramo a esa distancia y no depende del satélite. La energía orbital total incluye la masa del satélite y, en una órbita circular, es la mitad de la energía potencial.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"satellite_mass":1000,"central_mass":5.972e+24,"radius":6778000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"satellite_mass": 1000,
"central_mass": 5.972e+24,
"radius": 6778000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"satellite_mass": 1000,
"central_mass": 5.972e+24,
"radius": 6778000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"satellite_mass":1000,"central_mass":5.972e+24,"radius":6778000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"satellite_mass":1000,"central_mass":5.972e+24,"radius":6778000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/orbital-energy", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"satellite_mass": 1000,
"central_mass": 5.972e+24,
"radius": 6778000
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.orbital_energy",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Esta capacidad evalúa ambas expresiones de forma determinista a partir de entradas numéricas finitas, rechaza radio nulo o no positivo con un error claro invalid_input y devuelve JSON estructurado que correctores de deberes, herramientas de concepto de misión y pipelines ligeros de astrodinámica pueden fijar en integración continua sin instalar una pila completa de mecánica orbital.
Qué significan el potencial gravitatorio y la energía orbital total
Envíe el campo obligatorio satellite_mass como número JSON o cadena numérica del cuerpo en órbita, el campo obligatorio central_mass del cuerpo orbitado —por ejemplo masa de la Tierra en kilogramos— y el campo obligatorio radius como distancia desde el centro de ese cuerpo al satélite, no solo la altitud sobre la superficie. Se aceptan alias m_sat, sat_mass y m para la masa del satélite; mass, M y M_central para la masa central; r y orbital_radius para el radio de la trayectoria. El campo opcional G, con alias gravitational_constant y grav_const, le permite inyectar una aproximación de libro o una constante no SI; al omitirlo el motor usa el valor fijo 6.6743 por diez a la menos once para que todos los entornos coincidan. El radio también debe ser estrictamente positivo: radio cero es invalid_input porque ambas fórmulas dividen por r y una órbita nula no es una trayectoria circular física. Entradas idénticas siempre producen JSON idéntico porque el camino es aritmética de coma flotante pura sin red, semilla aleatoria ni reloj.
Lectura de los campos de respuesta y coherencia de unidades
Si cambia a sistemas de unidades astronómicas, suministre un G coincidente; la calculadora no convierte unidades por usted. En éxito la respuesta repite satellite_mass, central_mass, radius y el G usado, luego informa gravitational_potential como Phi igual a menos G M entre r y total_orbital_energy como E igual a menos G M m entre dos r. El campo formula es siempre la cadena Phi igual a menos G M entre r punto y coma E igual a menos G M m entre dos r, y method es siempre circular_orbital_energy para que el código aguas abajo pueda ramificar sin oler formas. Las unidades son su responsabilidad y deben ser coherentes: con masas SI en kilogramos, radio en metros y el G por defecto, gravitational_potential está en julios por kilogramo y total_orbital_energy en julios. Faltan satellite_mass, central_mass o radius, radio cero, masas negativas, G no positivo y números no finitos fallan con invalid_input y no se cobran tras el rechazo del motor. Use gravitational_potential solo cuando un panel solo necesite el valor de campo en r; use total_orbital_energy al comparar presupuestos de órbitas ligadas entre masas de satélite; conserve formula y method al documentar el paso físico para estudiantes o al registrar qué algoritmo produjo un boceto de misión. Empareje este endpoint con una herramienta de velocidad orbital cuando la siguiente pregunta sea la rapidez tangencial, recordando que la rapidez depende solo de la masa central y el radio mientras la energía total también escala con la masa del satélite bajo el modelo de dos cuerpos.
Uso de la API, precios, flujos de aula y límites prácticos
Llame a la calculadora gratuita de energía orbital en el navegador para comprobaciones de deberes, demos de clase y verificación rápida de conceptos sin instalar Orekit, GMAT o una caja de herramientas MATLAB local. Ejemplos típicos de aula incluyen un satélite de una tonelada en órbita baja terrestre a aproximadamente radio terrestre más unos cientos de kilómetros, el mismo satélite a radio geoestacionario cerca de cuarenta y dos mil kilómetros, y órbitas solares simplificadas con masa solar y escalas de unidad astronómica —siempre con G coincidente y unidades coherentes—. Magnitudes extremadamente grandes o minúsculas están acotadas por seguridad del isolate; permanezca dentro del rango numérico publicado para resultados fiables. Envíe un cuerpo JSON con satellite_mass, central_mass y radius positivos obligatorios, y G positivo opcional cuando necesite una constante no predeterminada. Use la API de prepago cuando una plataforma de tutoría, sandbox de evaluación de código, generador de currículo o pipeline temprano de diseño de misión necesite un contrato estable bajo saldo KIT a $0.002 por ítem exitoso; los fallos de validación nunca consumen saldo tras el rechazo. Los autores que publican SDK pueden mapear total_orbital_energy a tablas que comparan energía de enlace entre altitudes, enseñando cómo la magnitud de E cae como uno entre r mientras el potencial escala como uno entre r —una lección compañera de la rapidez circular que cae como la raíz cuadrada de uno entre r al construir flujos de lección de varios pasos.
Casos de integración
Verificación de deberes y exámenes
Estudiantes y correctores calculan potencial gravitatorio y energía orbital total para masa de satélite, masa central y radio dados, comparan con respuestas del libro y obtienen invalid_input claro cuando el radio es cero por error.
Generadores de tutoría y currículo
Los constructores de lecciones producen ejemplos trabajados de energía orbital con JSON estructurado para tarjetas, hojas de pasos y ejercicios autoevaluados sin embeber una biblioteca completa de astrodinámica.
Bocetos tempranos de concepto de misión
Pipelines ligeros que necesitan una comprobación estable de energía de órbita circular a partir de masas y radio llaman un endpoint de prepago en lugar de reimplementar Φ=-GM/r y E=-GMm/(2r) en cada lenguaje.
Preguntas técnicas
¿Cómo calculo el potencial gravitatorio y la energía orbital total?
Envíe JSON con satellite_mass (m), central_mass (M) y radius (r) como números finitos positivos. La respuesta incluye gravitational_potential igual a -G M / r y total_orbital_energy igual a -G M m / (2 r), más el G usado y la etiqueta formula.
¿Qué ocurre si el radio es cero?
La petición falla con invalid_input. El radio nulo (o no positivo) se rechaza porque tanto Φ=-GM/r como E=-GMm/(2r) dividen por r y no están definidos para un radio de trayectoria nulo.