Problemas gravitación
Páginas: 12 (2870 palabras)
Publicado: 8 de noviembre de 2013
CAMPO GRAVITACIONAL
Mercurio describe una órbita elíptica alrededor del sol. En el afelio su distancia al sol es de 6’99·1010 m y su velocidad orbital es de 3’88·104 m/s, siendo su distancia al sol en el perihelio de 4’60·1010 m.
a) Calcule la velocidad orbital de Mercurio en el perihelio.
b) Calcule las energías cinética, potencial y mecánica de Mercurio en el perihelio.
c) Calcule elmódulo de su momento lineal y de su momento angular en el perihelio.
d) De las magnitudes calculadas en los apartados anteriores, decir cuáles son iguales que en el afelio.
Datos: Masa de mercurio 3’18·1023 kg; Masa del sol 1’99·1030 kg, G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2
Un planeta esférico tiene 3200 km de radio y la aceleración de la gravedad en su superficie es 6’2 m·s-2. Calcule:
a) La densidad mediadel planeta y la velocidad de escape desde su superficie.
b) La energía que hay que comunicar a un objeto de 50 kg de masa para lanzarlo desde la superficie del planeta y ponerlo en órbita circular alrededor del mismo, de forma que su período sea de 2 horas.
Datos: Constante de Gravitación Universal G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2
Desde la superficie terrestre se lanza un satélite de 400 kg de masahasta situarlo en una órbita circular a una distancia del centro de la Tierra igual a las 7/6 partes del radio terrestre. Calcule:
a) La intensidad del campo gravitatorio terrestre en los puntos de la órbita del satélite.
b) La velocidad y el período que tendrá el satélite en la órbita.
c) la energía mecánica del satélite en la órbita.
d) La variación de la energía potencial que haexperimentado el satélite al elevarlo desde la superficie de la Tierra hasta situarlo en su órbita.
Datos: Constante de Gravitación Universal G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2, Radio de la tierra = 6370 km, masa de la tierra = 5’98·1024 kg.
Un satélite artificial de 200 kg describe una órbita circular alrededor de la tierra. La velocidad de escape a la atracción terrestre desde esa órbita es la mitad que lavelocidad de escape desde la superficie terrestre.
a) Calcule la fuerza de atracción entre la Tierra y el satélite.
b) Calcule el potencial gravitatorio en la órbita del satélite.
c) Calcule la energía mecánica del satélite en la órbita.
d) ¿Se trata de un satélite geoestacionario?. Justifique la respuesta.
Datos: G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2. Masa de la Tierra : 5’98·1024 kg. Radio de la Tierra:6’37·106 m
Fobos es un satélite de Marte que gira en una órbita circular de 9380 km de radio, respecto al centro del planeta, con un período de revolución de 7’65 horas. Otro satélite de Marte, Deimos, gira en una órbita de 23460 km de radio. Determine:
a) La masa de Marte.
b) El período de revolución del satélite Deimos.
c) La energía mecánica del satélite Deimos.
d) El módulo del momentoangular de Deimos con respecto al centro de Marte.
Datos: G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2; Masa de Fobos: 1’1·1016 kg; Masa de Deimos: 2’4·1015 kg.
Un satélite artificial de 100 kg se mueve en una órbita circular alrededor de la Tierra con una velocidad de 7’5 km/s. Calcule:
a) El radio de la órbita.
b) La energía potencial del satélite.
c) La energía mecánica del satélite.
d) La energía quehabría que suministrar al satélite para que describa una órbita circular con radio doble que el de la órbita anterior.
Datos: G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2 Masa de la Tierra: 5’98·1024 kg; Radio de la Tierra: 6’37·106 m.
BLOQUE 2: ELECTROMAGNETISMO
CAMPO ELÉCTRICO
Se crea un campo eléctricouniforme de intensidad 6·104 N/C entre dos láminas metálicas planas y paralelas que distan entre sí 2’5 cm. Calcule:
a) La aceleración a la que está sometido un electrón situado en dicho campo.
b) Si el electrón parte del reposo de la lámina negativa, ¿Con qué velocidad llegará a la lámina positiva?.
NOTA: se desprecia la fuerza gravitacional.
DATOS: Valor absoluto de la carga del electrón: e =...
Mercurio describe una órbita elíptica alrededor del sol. En el afelio su distancia al sol es de 6’99·1010 m y su velocidad orbital es de 3’88·104 m/s, siendo su distancia al sol en el perihelio de 4’60·1010 m.
a) Calcule la velocidad orbital de Mercurio en el perihelio.
b) Calcule las energías cinética, potencial y mecánica de Mercurio en el perihelio.
c) Calcule elmódulo de su momento lineal y de su momento angular en el perihelio.
d) De las magnitudes calculadas en los apartados anteriores, decir cuáles son iguales que en el afelio.
Datos: Masa de mercurio 3’18·1023 kg; Masa del sol 1’99·1030 kg, G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2
Un planeta esférico tiene 3200 km de radio y la aceleración de la gravedad en su superficie es 6’2 m·s-2. Calcule:
a) La densidad mediadel planeta y la velocidad de escape desde su superficie.
b) La energía que hay que comunicar a un objeto de 50 kg de masa para lanzarlo desde la superficie del planeta y ponerlo en órbita circular alrededor del mismo, de forma que su período sea de 2 horas.
Datos: Constante de Gravitación Universal G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2
Desde la superficie terrestre se lanza un satélite de 400 kg de masahasta situarlo en una órbita circular a una distancia del centro de la Tierra igual a las 7/6 partes del radio terrestre. Calcule:
a) La intensidad del campo gravitatorio terrestre en los puntos de la órbita del satélite.
b) La velocidad y el período que tendrá el satélite en la órbita.
c) la energía mecánica del satélite en la órbita.
d) La variación de la energía potencial que haexperimentado el satélite al elevarlo desde la superficie de la Tierra hasta situarlo en su órbita.
Datos: Constante de Gravitación Universal G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2, Radio de la tierra = 6370 km, masa de la tierra = 5’98·1024 kg.
Un satélite artificial de 200 kg describe una órbita circular alrededor de la tierra. La velocidad de escape a la atracción terrestre desde esa órbita es la mitad que lavelocidad de escape desde la superficie terrestre.
a) Calcule la fuerza de atracción entre la Tierra y el satélite.
b) Calcule el potencial gravitatorio en la órbita del satélite.
c) Calcule la energía mecánica del satélite en la órbita.
d) ¿Se trata de un satélite geoestacionario?. Justifique la respuesta.
Datos: G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2. Masa de la Tierra : 5’98·1024 kg. Radio de la Tierra:6’37·106 m
Fobos es un satélite de Marte que gira en una órbita circular de 9380 km de radio, respecto al centro del planeta, con un período de revolución de 7’65 horas. Otro satélite de Marte, Deimos, gira en una órbita de 23460 km de radio. Determine:
a) La masa de Marte.
b) El período de revolución del satélite Deimos.
c) La energía mecánica del satélite Deimos.
d) El módulo del momentoangular de Deimos con respecto al centro de Marte.
Datos: G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2; Masa de Fobos: 1’1·1016 kg; Masa de Deimos: 2’4·1015 kg.
Un satélite artificial de 100 kg se mueve en una órbita circular alrededor de la Tierra con una velocidad de 7’5 km/s. Calcule:
a) El radio de la órbita.
b) La energía potencial del satélite.
c) La energía mecánica del satélite.
d) La energía quehabría que suministrar al satélite para que describa una órbita circular con radio doble que el de la órbita anterior.
Datos: G = 6’67·10-11 N·m2·kg-2 Masa de la Tierra: 5’98·1024 kg; Radio de la Tierra: 6’37·106 m.
BLOQUE 2: ELECTROMAGNETISMO
CAMPO ELÉCTRICO
Se crea un campo eléctricouniforme de intensidad 6·104 N/C entre dos láminas metálicas planas y paralelas que distan entre sí 2’5 cm. Calcule:
a) La aceleración a la que está sometido un electrón situado en dicho campo.
b) Si el electrón parte del reposo de la lámina negativa, ¿Con qué velocidad llegará a la lámina positiva?.
NOTA: se desprecia la fuerza gravitacional.
DATOS: Valor absoluto de la carga del electrón: e =...
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