EXAMEN DE EVALUACIÓN DE FÍSICA. 1ª EVALUACIÓN NOMBRE:_____________________________________________________ Cuestión: Cuestión: Cuestión: Repertorio: 1. 2. Cuestiones: (contestar a 3, y solo a tres) Nº_____ Nota: 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? 1 • ¿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) 2