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)