Física

Campo gravitatorio. Radio de órbita. Leyes de Kepler. Satélites

  • Enviado por: Carlitos P S
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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EXAMEN DE EVALUACIÓN DE FÍSICA.

1ª EVALUACIÓN

NOMBRE:_____________________________________________________

Nº_____

Cuestión:

Cuestión:

Cuestión:

Repertorio:

Nota:

1.

2.

Cuestiones: (contestar a 3, y solo a tres)

1. Razone las siguientes cuestiones:

  • Al ser G una constante universal, el campo gravitatorio que crea una masa es igual en todos los puntos.

  • Dos masas m y m´ están separadas una distancia R. Si las aproximamos hasta una distancia 0,1 R, cómo varían el módulo, dirección y sentido de la fuerza gravitatoria entre ellas

  • En la superficie de un planeta de 2 km de radio la aceleración de la gravedad es de 3 m/s2. Calcula la velocidad de escape desde la superficie del planeta (justificando cómo se obtiene)

  • Un astronauta se aproxima a un planeta desconocido que posee un satélite al que llama YO. El astronauta mide: el radio del planeta, radio de la órbita circular del satélite y el periodo de revolución de este. Indique si puede calcular la masa del planeta, la masa del satélite y la aceleración de la gravedad en el planeta.

  • 2. Razone:

  • Si el radio solar es de 696000 Km y la aceleración de la gravedad en su superficie es 27,9 veces la terrestre, determinar la masa del sol en función de la masa terrestre.

  • Nuestro Sol rota sobre su eje con un periodo de 25 días y 9 horas. Determinar el radio de la órbita circular que debería tener un planeta para que estuviera siempre en la vertical de un determinado punto del ecuador solar y determinar el módulo del momento angular de tal planeta en su revolución.

  • Radio terrestre = 6370 Km y g = 9,8 m/s2 masa de la Tierra: 5,98.1024 kg.

    3. La velocidad de un asteroide de masa 2000 kg es de 20 km/s en el perihelio y de 14 km/s en el afelio. Determine en esas posiciones cuál es la relación entre :

  • Las distancias al Sol en torno al cual orbitan.

  • Las energías potenciales del asteroide.

  • 4. Dedúzcase, a partir de consideraciones dinámicas, la 3ª ley de Kepler para una órbita circular.

  • Fobos es un satélite de Marte que posee un periodo de 7 horas 39 minutos 14 segundos y una órbita de 9378 Km de radio. Determínese la masa de Marte a partir de estos datos.

  • ¿Cuál será la distancia al centro de Marte de una sonda espacial que orbite alrededor de él con un periodo de 4 horas?

  • Razónese que consecuencias tiene la ley de las áreas o 2ª ley de Kepler sobre la velocidad de un cuerpo celeste en una órbita elíptica alrededor de el Sol.

  • G = 6,67.10-11 N.m2/kg2

    5.Un satélite artificial de 1,2 T se eleva a una distancia de 6500 km del centro de la Tierra y se le da un impulso mediante cohetes propulsores para que describa una órbita circular alrededor de la Tierra.

    a)¿Qué velocidad deben comunicar los cohetes para que tenga lugar ese movimiento?

  • ¿Cuánto vale el trabajo realizado para llevarlo desde la superficie de la Tierra hasta esa altura?

  • Radio terrestre = 6370 Km y g = 9,8 m/s2 masa de la Tierra: 5,98.1024 kg.

    CONTESTAR A UN SOLO REPERTORIO.

    REPERTORIO 1

  • El periodo de rotación de Jupiter alrededor del sol es 12 veces el periodo de rotación de la Tierra alrededor del Sol. Considerando que son órbitas circulares, razone:

  • La razón entre los radios de giro de ambos planetas alrededor del Sol.

  • La razón entre las aceleraciones de ambos planetas.

  • Justifique las respuestas.

  • Tres masas de 2.105 kg, 4.105 kg y 2.105 kg están situados en los vértices de un triángulo equilátero de 5000 m de lado. Sitúe las masas iguales en los vértices de la base del triángulo. Clacule:

  • La fuerza que sentirá una masa de 3.103 kg situada en el ortocentro (punto donde se cortan las alturas del triángulo) del triángulo.

  • El potencial que hay en el ortocentro.

  • El potencial que hay en el punto medio de la base del triángulo.

  • El trabajo que hay que hacer (indique si por fuerzas internas o externas) para llevar la masa de 3000 kg desde el ortocentro hasta el centro de la base del triángulo.

  • REPERTORIO 2

  • Un satélite de masa 200 kg orbita a una altura h sobre la superficie de la Tierra (Rt = 6370 km ; Mt= 5,98.1024 kg) en la que su peso se reduce a la mitad. Calcule razonando la respuesta:

  • Velocidad del satélite.

  • Energía mecánica del satélite.

  • Velocidad y energía que se le debe proporcionar para que pase a otra órbita cuya altura sobre la superficie de la Tierra sea el doble de h y que orbite en ella. Realice los cálculos suponiendo que no aprovecha la asistencia gravitacional.

  • Distancia de la Luna a la Tierra.

  • 2. Tres masas de 2.105 kg, 4.105 kg y 2.105 kg están situados en los vértices de un triángulo equilátero de 5000 m de lado. Sitúe las masas iguales en los vértices de la base del triángulo. Clacule:

  • La fuerza que sentirá una masa de 3.103 kg situada a h/3 del vértice superior (h = altura del triángulo)

  • El potencial que hay en el ese punto.

  • El potencial que hay en el punto que dista h/3 del punto medio de la base del triángulo.

  • El trabajo que hay que hacer (indique si por fuerzas internas o externas) para llevar la masa de 3000 kg desde el punto de a) hasta el punto de c)