Desde una altura de 5000 km sobre la superficie terrestre se lanza hacia arriba un cuerpo con una cierta velocidad.
a) Explique para qué valores de esa velocidad el cuerpo escapará de la atracción terrestre.
b) Si el cuerpo se encontrara en una órbita geoestacionaria, ¿ cuál seria su velocidad?
G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2 RT = 6400 km ; MT= 6 . 10 24 kg;
Un satélite artificial de 1000 kg describe una órbita geoestacionaria con una velocidad de 3,1·103 m s-1.
a) Explique qué significa órbita geoestacionaria y determine el radio de la órbita indicada.
b) Determine el peso del satélite en dicha órbita.
G = 6,67·10-11 N m2 kg-2 ; MT = 6,0·1024 kg ; RT = 6400 km
Un satélite del sistema de posicionamiento GPS, de 1200 kg, se encuentra en una órbita circular de radio 3 RT.
a) Calcule la variación que ha experimentado el peso del satélite respecto del que tenía en la superficie terrestre.
b) Determine la velocidad orbital del satélite y razone si la órbita descrita es geoestacionaria.
G = 6,67·10-11 N m2 kg-2 ; MT = 6,0·1024 kg ; RT = 6400 km
Otra resolución:
La masa de la Luna es 0,01 veces la de la Tierra y su radio es 0,25 veces el radio terrestre. Un cuerpo, cuyo peso en la Tierra es de 800 N, cae desde una altura de 50 m sobre la superficie lunar.
a) Realice el balance de energía en el movimiento de caída y calcule la velocidad con que el cuerpo llega a la superficie.
b) Determine la masa del cuerpo y su peso en la Luna.
g = 10 m s – 2
Explicando las leyes físicas que utiliza, calcule:
a) A qué altura sobre la superficie de la Tierra la intensidad del campo gravitatorio terrestre es de 2 m s-2.
b) Con qué velocidad debe lanzarse verticalmente un cuerpo para que se eleve hasta una altura de 500 km sobre la superficie de la Tierra.
G = 6,67 ·10-11 N m2 kg -2 ; RT = 6370 km ; g = 10 m s-2
Un bloque de 0,2 kg está apoyado sobre el extremo superior de un resorte vertical, de constante 500 N m-1, comprimido 20 cm. Al liberar el resorte, el bloque sale lanzado hacia arriba.
a) Explique las transformaciones energéticas a lo largo de la trayectoria del bloque y calcule la altura máxima que alcanza.
b) ¿Qué altura alcanzaría el bloque si la experiencia se realizara en la superficie de la Luna?
gT =10 m s-2 ; MT = 102 ML ; RT = 4 RL
En dos vértices opuestos de un cuadrado, de 6 cm de lado, se colocan las masas m1 = 100g y m2 = 300g.
a) Dibuje en un esquema el campo gravitatorio producido por cada masa en el centro del cuadrado y calcule la fuerza que actúa sobre una masa m = 10 g situada en dicho punto.
b) Calcule el trabajo realizado al desplazar la masa de 10 g desde el centro del cuadrado hasta uno de los vértices no ocupados por las otras dos masas.
G=6,67. 10 -11 Nm2 kg -2
La masa de Marte es 9 veces menor que la de la Tierra y su diámetro es 0,5 veces el diámetro terrestre.
a) Determine la velocidad de escape en Marte y explique su significado.
b) ¿Cuál sería la altura máxima alcanzada por un proyectil lanzado verticalmente hacia arriba, desde la superficie de Marte, con una velocidad de 720 km h -1?
g = 10 m s -2 RT = 6370 km
Un satélite artificial de 500 kg gira alrededor de la Luna en una órbita circular situada a 120 km sobre la superficie lunar y tarda 2 horas en dar una vuelta completa.
a) Con los datos del problema, ¿se podría calcular la masa de la Luna? Explique cómo lo haría.
b) Determine la energía potencial del satélite cuando se encuentra en la órbita citada.
G = 6,67 · 10 – 11 N m 2 kg – 2 ; RL = 1740 km
a) Explique brevemente el concepto de potencial gravitatorio, Discuta si es posible que existan puntos en los que se anule el campo gravitatorio y no lo haga el potencial en el caso de dos masas puntuales iguales separadas una distancia d,
b) Un cuerpo de 3 kg se lanza haca arriba con una velocidad de 20 m s-1 por un plano inclinado 600 con la horizontal .Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es 0,3, calcule la distancia que recorre el cuerpo sobre el plano durante su ascenso y el trabajo realizado por a fuerza de rozamiento, comentando su signo.
g = 9,8 m s-2
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