Intuição
Aqui está uma maneira: vamos girar seu diagrama.
Agora o foguete é uma bala de canhão !
Física
Possui uma aceleração fixa "para baixo", ou seja, perpendicular ao vetor, do local de disparo até o alvo. Eu desenhei acima como uma linha verde tracejada. Vamos chamar isso de horizonte de referência . (Observe que esse horizonte de referência é constante! O foguete foi disparado de uma posição fixa com uma posição fixa como alvo.)
Sabemos (da wikipedia ) de uma bala de canhão sem resistência aérea, que d = v^2 * sin(2 * theta) / g
, onde
d
é a distância horizontal percorrida (distância entre o local de tiro e o alvo)
v
é a velocidade com que o projétil foi disparado
theta
é o ângulo em relação ao horizonte em que o projétil foi disparado ( vetor da direção do ângulo de fogo do horizonte de referência )
Reorganizando a equação para g
dá g = v^2 * sin(2 * theta) / d
.
A constante na equação da bala de canhão g
, é a aceleração devido à gravidade . Podemos entender isso como aceleração devido à propulsão de foguetes . Tudo bem também - ainda é uma aceleração constante em uma direção constante .
O que agora?
Execute essa equação para g
quando você disparar o foguete. Ele lhe dirá quanto acelerar o foguete perpendicularmente em direção ao horizonte de referência, a fim de atingir o alvo. Como a direção dessa aceleração é constante, uma órbita não se forma.
Estrondo.