Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-88

Una pequeña esfera de 25 kg está situada en el punto (0, 0) m y otra de 15 kg en el punto (3, 0) m

a) Razone en qué punto (o puntos) del plano XY es nulo el campo gravitatorio resultante.

b) Calcule el trabajo efectuado al trasladar la esfera de 15 kg hasta el punto (4,0) m y discuta el resultado obtenido.

G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2

 

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-88

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-85

Se desea lanzar un satélite de 500 kg desde la superficie terrestre para que describa una órbita circular de radio 10 RT

a) ¿A qué velocidad debe lanzarse para que alcance dicha altura? Explique los cambios de energía que tienen lugar desde su lanzamiento hasta ese momento.

b) ¿Cómo cambiaría la energía mecánica del satélite en órbita si el radio orbital fuera el doble?

G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2 RT = 6370 km ; MT= 6 . 10 24 kg;

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-85

 

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-83

Un satélite artificial de 400 kg describe una órbita circular a una altura h sobre la superficie terrestre. El valor de la gravedad a dicha altura es la tercera parte de su valor en la superficie de la Tierra.

a) Explique si hay que realizar trabajo para mantener el satélite en esa órbita y calcule el valor de h.

b) Determine el periodo de la órbita y la energía mecánica del satélite.

RT = 6,4 . 10 6 m ; g = 9,8 m s-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-83

Otra resolución:

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-83

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-80

Un satélite de 200 kg describe una órbita circular alrededor de la Tierra y su energía cinética es de 5,3 .10 9 J .

a) Deduzca la expresión del radio de la órbita y calcule su valor y el de la energía mecánica del satélite

b) Determine la velocidad de escape del satélite desde su posición orbital

G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2 ; MT= 6 . 10 24 kg

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-80

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-75

Un satélite de 3.103 kg gira alrededor de la Tierra en una órbita circular de 5•104 km de radio.

a) Determine razonadamente su velocidad orbital.

b) Suponiendo que la velocidad del satélite se anulara repentinamente y empezara a caer sobre la Tierra, ¿con qué velocidad llegaría a la superficie terrestre? Considere despreciable el rozamiento del aire.

G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2 RT = 6370 km ; MT= 6 . 10 24 kg;

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-75

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-74

Dos masas puntuales m = 10 kg y m’ = 5 kg están situadas en los puntos (0,3) m y (4,0) m, respectivamente.

a) Dibuje el campo gravitatorio producido por cada una de las masas en el punto A (0,0) m y en el punto B (4,3) m y calcule el campo gravitatorio total en ambos puntos.

b) Determine el trabajo necesario para desplazar una partícula de 0,5 kg desde el punto B hasta el A. Discuta el signo de este trabajo y razone si su valor depende de la trayectoria seguida.

G = 6,67·10-11 N m2 kg-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-74

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-63

El telescopio espacial Hubble se encuentra orbitando en tomo a la Tierra a una altura de 600 km.

a) Determine razonadamente su velocidad orbital y el tiempo que tarda en completar una órbita.

b) Si la masa del Hubble es de 11000 kg, calcule la fuerza con que la Tierra lo atrae y compárela con el peso que tendría en la superficie terrestre.

G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2 RT = 6400 km ; MT= 6 . 10 24 kg;

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-63

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-62

a) Se lanza hacia arriba un objeto desde la superficie terrestre con una velocidad inicial de 103 m s-l. Comente los cambios energéticos que tienen lugar durante el ascenso del objeto y calcule la altura máxima que alcanza considerando despreciable el rozamiento.

b) Una vez alcanzada dicha altura, ¿qué velocidad se debe imprimir al objeto para que escape del campo gravitatorio terrestre?

RT = 6400 km ; g = 10 m s-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-62

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