Orbity kołowe, a orbity eliptyczne

Jak to napisano w rozdziale poświęconym orbitom kołowym, aby tor orbity miał dokładnie kształt okręgu, wartość siły grawitacji musi zrównać się z siłą dośrodkową potrzebną do utrzymania ciała na orbicie:

Fgraw = Fdośr

Jeśli to równanie nie zostanie zachowane, otrzymamy orbitę inną niż kołową - najczęściej eliptyczną.

Np. dla siły grawitacji większej niż wystarczającej do utrzymania ciała na orbicie kołowej

Fgraw > Fdośr_orbity_kołowej

zakrzywienie orbity będzie silniejsze.
Dla dla takiej siły (większej niż siła dośrodkowa, dla zadanej prędkości i promienia), otrzymamy nie ruch po okręgu, lecz po elipsie.
Przy odpowiednim wydłużeniu tej elipsy tor ciał może nawet zawadzić o powierzchnię Ziemi...

 

Z kolei gdyby siła grawitacyjna była mniejsza niż siła dośrodkowa potrzebna do utrzymania ciała na orbicie kołowej, wtedy ciało będzie miało skłonność do oddalania się od planety i otrzymalibyśmy (w zależności od wartości prędkości) następujące krzywe:

długą elipsę (na rysunku jak powyżej byłaby ona płaska), gdy prędkość nie jest jeszcze zbyt duża.
hiperbolę w granicznym przypadku prędkości (v jest równe tzw. drugiej prędkości kosmicznej liczonej dla promienia orbity) - ten przypadek ma związek z tzw. drugą prędkością kosmiczną, choć istotny jest tu jeszcze początkowy kierunek prędkości. W tym przypadku ciało będzie oddalać się od planety coraz wolniej, aż do nieskończoności, gdzie "teoretycznie" powinno się zatrzymać.
parabolę dla jeszcze większych prędkości (w tym przypadku ciało odleci od planety do nieskończoności i już do niej nie wróci).

Uwaga: 
Elipsa, parabola i hiperbola nazywane są niekiedy „krzywymi stożkowymi”, ponieważ można je uzyskać w wyniku przecięcia stożka płaszczyzną.