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CAMPO GRAVITATORIO.EX
14 de noviembre de 2014
1. Neptuno y la Tierra describen órbitas en torno al Sol, siendo el radio medio de la
primera órbita 30 veces mayor que el de la segunda. ¿Cuántos años terrestres tarda
Neptuno en recorrer su órbita?
2. La Estación Espacial Internacional (ISS) describe alrededor de la Tierra una órbita
prácticamente circular a una altura h = 390 km sobre la superficie terrestre, siendo
su masa m = 415 toneladas.
a) Calcula la velocidad con la que se desplaza en la órbita así como su periodo de
rotación.
b) Calcula la fuerza gravitatoria que actúa sobre el satélite.
c) Calcula la energía cinética, potencial y mecánica de la ISS en su órbita.
d) ¿Qué energía se necesitaría para llevarla desde su órbita actual a otra con una
altura doble?
Datos : RT = 6400 km ; MT = 5,97 1024 kg ; G = 6,67 10-11 Nm2Kg-2
3. La aceleración de la gravedad en la superficie de Marte es de 3,7 m/s2 y su masa es
un 11% la de la Tierra. Con estos datos, y recordando que el radio de la Tierra es
6370 km y que la gravedad en la superficie terrestre es g = 9,8 m/s2, calcula:
a) El radio de Marte.
b) El peso en la superficie de Marte de un astronauta de 75 kg de masa.
c) La velocidad de escape desde la superficie de Marte.
Dato: G = 6,67 10-11 Nm2kg-2
4. Dos masas puntuales de 2 kg se encuentran en los puntos (-4,0) y (4,0). Calcula:
a) El vector intensidad de campo gravitatorio en el (0,0).
b) El potencial en el mismo punto.
c) Si introducimos una tercera masa de 0,5 kg en el punto (0,0), ¿qué energía
potencial tiene esta última masa debido a las otras dos?
d) Calcula el trabajo necesario para trasladar la masa de 1 kg, desde el origen hasta
el punto (0,3). ¿Es espontáneo el proceso?
Dato: G = 6,67 10-11 Nm2kg-2
5. Razona si son verdaderas o falsas las afirmaciones siguientes:
a) La fuerza que ejerce la Tierra sobre un cuerpo es directamente proporcional a la
masa de éste. Sin embargo, dos cuerpos de diferente masa que se sueltan desde
la misma altura llegan al suelo simultáneamente.
b) El trabajo realizado por una fuerza conservativa en el desplazamiento de una
partícula entre dos puntos es menor si la trayectoria seguida es el segmento que
une dichos puntos.