Repartido de Física Preuniversitario San Felipe 5ºBiofico

Repartido de Física Preuniversitario San Felipe 5ºBiofico
Leyes de Kepler y Ley de gravitación universal
Ejercicio 1
Dos planetas de masas iguales orbitan alrededor de una estrella de masa mucho mayor.
El planeta 1 describe una órbita circular de radio r1 = 108 km con un periodo de rotación
T1 = 2 años, mientras que el planeta 2 describe una órbita elíptica cuya distancia más
próxima es r1 = 108 km y la más alejada es r2 = 1,8·108 km tal y como muestra la figura.
¿Cuál es el periodo de rotación del planeta 2?
Ejercicio 2
Calcula la masa del Sol, considerando que la Tierra describe una órbita circular de
150 millones de kilómetros de radio.
Ejercicio 3
La masa de la Luna es 1/81 de la masa de la Tierra y su radio es 1/4 del radio de la
Tierra. Calcula lo que pesará en la superficie de la Luna una persona que tiene una masa
de 70 kg.
Ejercicio 4
Expresa en función del radio de la Tierra, a qué distancia de la misma un objeto que
tiene una masa de 1 kg pesará 1 N.
Ejercicio 5
Un satélite artificial se dice que es geoestacionario si está siempre en la vertical de un
cierto punto de la Tierra. ¿A qué altura están los satélites geoestacionarios? ¿Cuál es el
momento angular respecto del centro de la Tierra de un satélite geoestacionario de 500 kg
de masa? ¿Puede haber satélites geoestacionarios en la vertical de un punto de España?
Datos: RT = 6370 km; g0 = 9,8 m/s2
Nº
Problema
Respuesta
1.
Dos masas de 4 x 106 kg y 2 x 105 kg se encuentran separadas
0,5m. Calcular la fuerza con la que se atraen.
(213,44 N)
2.
Dos cuerpos de masas puntuales iguales se atraen con una fuerza (1 kg)
de 6,67 x 10-11 N si se encuentran separadas 1m. Calcular el
valor de las masas.
3.
Calcular la aceleración de la gravedad en un punto situado a 2
radios terrestres de la superficie de la Tierra.
(1,09 m/s2)
4.
¿Cuánto pesará una masa de 1 kg en un planeta cuya densidad
promedio es el triple de la densidad promedio terrestre y cuyo
radio es la mitad del radio de la Tierra? Utilise g = 10 m/s2.
(15 N)
5.
¿Cuánto pesará un cuerpo de 20N en un planeta cuya densidad
promedio es el triple de la densidad promedio terrestre y cuyo
radio es la quinta parte del radio terrestre? Considere a los
planetas como esferas perfectas y la gravedad en la Tierra como
10m/s2.
(6 m/s2)
6.
¿A qué altura debe elevarse un cohete para que su peso sea la
mitad del tiene sobre la Tierra?
(2,65 x 103 km)
7.
Un libro de 1,25 kg pesa 8,35 N en ele espacio ¿Cuál es el valor
del campo gravitacional en ese punto?
(6,68 N/kg)
8.
A la altura de un trasbordador espacial el campo gravitacional
terrestre vale 7,83 N/kg ¿Cuál es el valor de la fuerza de
atracción entre un estudiante, de 45 kg de masa, que se
encuentra en el trasbordador y la Tierra?
(352 N)
9.
La masa de la Luna es 1/80 de la masa de la Tierra y su radio es
¼ del radio terrestre, si la aceleración sobre la Tierra es 9,8 m/s2
¿Cuál es la aceleración de la gravedad en la superficie de la
Luna?
(1,96 m/s2)
10.
¿A qué altura debe elevarse una persona que pesa 800N sobre la
Tierra para que su peso sea 200N? Recuerde que el radio de la
Tierra es 6 370 km.
(6 370 km )