FÍSICA Unidad 2: Gravitación. Tema 1. Ley de Gravitación Universal 1. Identificación Materia: Física Unidad: 2. Gravitación Tema: 1. Ley de Gravitación Universal Se adjunta plantilla de documento para su desarrollo: No Tiempo estimado de ejecución de la tarea: 4 horas 2. Criterios de evaluación Se tendrán en cuenta los siguientes criterios a la hora de calificar la tarea: Corrección de las respuestas a las cuestiones planteadas: 8 puntos. Aspectos formales (corrección ortográfica y sintáctica, presentación): 2 puntos. 3. Introducción Con motivo de la exploración espacial se lanzan sondas espaciales que visitan los planetas, satélites, asteroides o cometas de nuestro Sistema Solar. Desde la Lunik 2 enviada por los soviéticos a la Luna en 1959, hasta las sondas Voyayer o Pioneer en ruta hacia las afueras del Sistema Solar, o la New Horizons que se dirige a los confines de nuestra Galaxia, son muchas las misiones llevadas a cabo o en curso. La sonda Cassini-Huygens fue lanzada en Imagen 1. NASA. Dominio público 1997 con objeto de estudiar el planeta Saturno y sus lunas (alcanzó la mayor luna de Saturno, Titán, en 2005). 4. Recursos necesarios Para el desarrollo de esta tarea sólo necesitarás los contenidos que vienen en el tema y una calculadora. 5. Desarrollo de la Tarea Saturno con sus anillos y sus numerosos satélites forma un pequeño “sistema solar” y para su estudio será útil definir un sistema de referencia “saturnocéntrico”. a) ¿En este sistema de referencia que posición ocupa Saturno? Titán es el mayor satélite de Saturno, descubierto en 1655 por C. Huygens, el semieje mayor de su órbita es 1,22·109 m y su período 15,95 días terrestres. 2º de Bachillerato Página 1 de 2 FÍSICA Unidad 2: Gravitación. Tema 1. Ley de Gravitación Universal Tetis es otra luna de Saturno que orbita a su alrededor con un período de 1,89 días. b) ¿A qué distancia de Saturno se encuentra Tetis? c) ¿Cuál es la velocidad (rapidez) de Tetis en su órbita? d) Rea, otra luna de Saturno, da vueltas alrededor del planeta a una distancia de 5,27·108 m. ¿Cuánto tarda Rea en dar una vuelta alrededor de Saturno? Imagen 2. NASA. Dominio público e) Si la constante de Gravitación Universal es G = 6,67·10 -11 N m2 kg-2 ¿cuál es la masa de Saturno? f) Titán tiene una masa de 1,345·1023 kg, ¿cuál es el valor de la fuerza de atracción gravitatoria que le ejerce Saturno? g) El diámetro de Titán es de 5150 km, ¿cuál es la aceleración con que caen los cuerpos en la superficie del satélite? h) Titán tarda el mismo tiempo en girar sobre sí mismo que en completar una órbita alrededor de Saturno (15,95 días), ¿cuál es la aceleración de la gravedad aparente en un punto del ecuador de Titán? i) j) ¿Cuál es el peso en Titán de la sonda Huygens (318 kg de masa), que se posó en la superficie del satélite en enero de 2005? (supón sólo la atracción de Titán) ¿Y el peso a 160 km de altura? Imagen 3. NASA. Dominio público ¿Cuál era la energía potencial de la sonda Huygens a los 160 km de altura sobre Titán? k) Si la sonda Huygens hubiera caído libremente desde los 160 km hasta la superficie de Titán, ¿con qué velocidad habría llegado? l) Si la sonda Huygens al posarse en Titán hubiera rebotado hasta 50 m de altura, ¿con qué velocidad habría vuelto a llegar al suelo en la recaída? 6. Formato y procedimiento de entrega Debes elaborar la tarea utilizando un procesador de textos (de Office, Open enviarla a tu tutor siguiendo el procedimiento habitual. Office, etc) y Si tienes que elaborar esquemas o dibujos, puedes hacerlos manualmente, escanearlos e insertarlos en el documento de texto. 2º de Bachillerato Página 2 de 2