Download cuestiones y ejercicios del campo gravitatorio

CUESTIONES Y EJERCICIOS DEL CAMPO GRAVITATORIO
2º BACHILLERATO DE FÍSICA
TEMAS 4 Y 5
1º.- La Luna y la Tierra crea, respectivamente, su propio campo gravitatorio. ¿Qué
debiera cumplirse para que un cuerpo situado entre ambos cuerpos celestes no estuviese
sometido a fuerza alguna?
2º.- Si un satélite artificial está a 500km de altura y describe una órbita circular perfecta.
¿Qué velocidad debe poseer?
Sol: v = 7612 m/s
3º.- La masa del Sol, es aproximadamente, 1,98 ⋅ 10 30 kg y el radio de la órbita, supuesta
circular, que describe Júpiter alrededor del Sol mide 7,78 ⋅ 1011 m. Deducir el período del
movimiento orbital de Júpiter.
Sol: 11,89 años
4º.- La masa de la Luna es 0,0123 veces la masa de la Tierra, y su radio es 0,25 veces el
radio terrestre. ¿Qué masa habría que colocar en la luna para que pesase lo mismo que
pesa en la Tierra un cuerpo de masa 500 gramos?
Sol: 2,54 kg
5º.- La masa del Sol es 324440 veces mayor que la masa de la Tierra y su radio 108
veces mayor. Si fuera posible lanzar un proyectil verticalmente hacia arriba desde la
superficie solar y se disparase con una velocidad de 200 m/s, ¿qué altura máxima
alcanzaría?
Sol: 73,3 m
6º.- Queremos colocar un satélite en órbita circular alrededor de la Tierra, con un
periodo de 2h. ¿A qué altura sobre su superficie debe estar? Radio de la Tierra= 6400
km.
Sol: h = 1680 km
7º.- Se pretende situar un satélite artificial de masa 50 kg en un órbita circular a 500 km
de altura sobre la superficie terrestre. Calcular:
a) La velocidad que ha de poseer el satélite para girar en esa órbita
b) La energía cinética que posee en ella.
c) La energía que fue preciso comunicarle para situarlo a esa altura.
d) La energía total comunicada al satélite.
Sol: a) v = 7,632 ⋅ 10 3 m / s ; b) Ec= 14,56 ⋅ 10 8 J ; c) W = 2,274 ⋅ 10 8 J
; d) Em= 16,84 ⋅ 10 8 J
8º.- Desde un lugar situado a una distancia del centro de la Tierra igual a las 5/4 partes
del radio terrestre se desea poner en órbita una satélite terrestre. ¿Qué velocidad inicial
hay que comunicarle, cuál será su periodo y cuál será el valor de la aceleración de la
gravedad dentro de su interior? (Tomar g o = 10m / s 2 y Rt = 6400 km)
Sol: v = 7155 m/s; T = 7025 s; g = 0
9º.- Dibuja una gráfica de las variaciones de la aceleración de la gravedad, g, en función
de la distancia, r, al centro de la Tierra.
¿A qué profundidad, x, hay que descender por debajo de la superficie terrestre para que
un cuerpo pese lo mismo que a una altura h sobre ella?
RT3
Sol: x = RT −
(RT + h )2
10º.- La masa de la Luna es 1/81 la masa de la Tierra, y su radio es ¼ el radio terrestre.
¿Cuánto vale g en la Luna?
Sol: g = 1,94 m/s2
11º.- Si un cuerpo pesa 100 N cuando está en la superficie terrestre, ¿a qué altura pesará
la mitad?
Sol: 2638,45 km.