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Departamento de Física y Química

PROBLEMAS GENERALES DE CAMPO GRAVITATORIO
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Datos generales: G=6,67 .10

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N m /kg ; RT=6,38.10 m; MT=5,97.10 kg

1.- a) Enuncia y comenta la Ley de Gravitación Universal. A partir de dicha
concepto de energía potencial gravitatoria.
b) Un satélite de m=100 kg describe una órbita circular, sobre el ecuador
distancia tal que superíodo orbital coincide con el de rotación de la
geoestacionario). Calcula el radio de la órbita, la energía mínima necesaria
dicha órbita y el momento angular del satélite respecto del centro de la Tierra.
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(R=4,22.10 m; E=5,77.10 J; L=1,3.10 Kg.m .s )

ley establece el
terrestre, a una
Tierra (satélite
para situarlo en

2.- a) Explica el concepto de campo gravitatoriocreado por una o varias partículas.
b) Consideramos la Tierra y la Luna aproximadamente esféricas, de radios
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RT =6,38.10 m y RL=1,74.10 m. La distancia entre los centros de La Tierra y la Luna es
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d=3,84.10 m. Compara el valor de la intensidad de campo gravitatorio en el punto P de la
superficie lunar, situado en la línea que une el centro de la Luna con el de la Tierra, creado
por laLuna, con el valor, en ese mismo punto, del campo creado por la Tierra.
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Datos: ML= 7,35.10 kg
3.-El satélite Giove-B tiene una masa de 500 kg y su órbita, supuesta circular, se encuentra a
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una distancia de 2,32 .10 km de la superficie terrestre. Determina:
a) Energías potencial y cinética del satélite en su órbita.
b) Período orbital y módulo del momento angular respecto al centro de laTierra (T=14h)
c) Energía mínima necesaria para ponerlo en dicha órbita y velocidad de escape de la
misma.(vescape= 5188,8 m/s)
4.- a) Enuncia y explica las leyes de Kepler.
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b) Io es un satélite de Júpiter que tarda 1,77 días en recorrer su órbita de radio medio 4,2 .10
m. Ganímedes, otro satélite de Júpiter, tiene un período orbital de 7,15 días. Calcula el radio
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medio de suórbita.(R=1,06.10 m)
5.- Un satélite de 3 000 kg de masa gira en torno a la Tierra siguiendo una órbita circular de
radio 9 500 km.
a) Obtener la fuerza gravitatoria que actúa sobre el satélite.
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b) Obtener su energía mecánica total. (E= -6,3.10 J)
c) ¿Cuánta energía hay que proporcionarle para que escape a la atracción gravitatoria de la
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Tierra? (E= 1,88.10 J)
6.- Calcula la distanciaTierra-Luna sabiendo que la Luna tarda 28 días en realizar su órbita
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circular en torno a la Tierra. (3,9.10 m)
Datos: g=9,8 m/s2; RTierra=6370 km
7.- Un cohete de masa 5 000 kg despega de la superficie terrestre con una velocidad de 20
km/s.
a) Calcular su energía mecánica total, considerando que la energía potencial es nula a
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distancias muy largas. (E= 6,88.10 J)
b) Razona si el coheteserá capaz de escapar a la atracción gravitatoria terrestre y, en caso
afirmativo, calcula la velocidad del cohete cuando se encuentre muy alejado de la Tierra.
Datos: g=9,8 m/s2; RTierra=6 370 km
8.- El radio de la órbita de la Luna es de 60,3 veces el radio de la Tierra, y su período orbital
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de 2,36.10 s.
Calcular con estos datos la densidad media de la Tierra.

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9.- Un pequeño planeta de masa 3,0.10 kg y radio 3000 km tiene un satélite a una altura de
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3.10 km sobre la superficie del planeta. El satélite se mueve en una órbita circular con una
masa de 200 kg. Calcula:
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a) La aceleración de la gravedad sobre la superficie del planeta. (22,2 m/s )
b) La fuerza gravitatoria que ejerce el planeta sobre el satélite.
c) La velocidaddel satélite.(812,6 m/s)
10.- Si por alguna causa interna la Tierra redujese su radio a la mitad manteniendo su masa,
¿cuál sería intensidad de la gravedad en su nueva superficie?
11.- Un satélite artificial de 750 kg de masa, que se encuentra en una órbita circular alrededor
de la Tierra, está a una altura de la superficie terrestre igual a dos veces el radio de la Tierra.
a) ¿Cuál es su...