campo gravitatorio

I. E. S.
D E P A R T A M E N T O
A L H A M A
D E
F Í S I C A
RELACIÓN DE CAMPO GRAVITATORIO
Y
Q U Í M I C A
FÍSICA_2BACH
P1.- La masa de 1Kg colocada en la superficie terrestre es atraída hacia el centro de la Tierra con una
intensidad de 9.81N. Si la distancia de la Luna a la Tierra es de 60 radios terrestres, ¿con qué fuerza sería
atraída por la Tierra una masa de 1Kg colocada en la superficie lunar?
P2.- Halla la aceleración de un cuerpo que cae libremente en la superficie de la Luna, sabiendo que el
diámetro de la Luna es ¼ del diámetro terrestre y la masa de la Luna es 1/81 la masa de la Tierra.
P3.- Dos planetas A y B de masas MA y MB tienen la misma intensidad de la gravedad en su superficie.
Determina el planeta de más densidad y la relación de sus densidades sabiendo que MA=25MB.
P4.- Un satélite cuya órbita tiene un radio medio de 9400 Km completa una revolución en torno a su
planeta en 460 minutos. Determina la masa de ese planeta. G=6.67 10-11 Nm2/Kg2.
P5.- Se considera el movimiento elíptico de la Tierra en torno al Sol. Cuando la Tierra está en el afelio (la
posición más alejada del Sol) su distancia a este astro es de 1.52 1011m y su velocidad orbital es 2.92
104m/s. Halla:
a) El momento angular de la Tierra respecto al Sol.
b) La velocidad orbital en el perihelio (la posición más cercana al Sol).
Datos: MT=5.98 1024Kg; Distancia entre la Tierra, en el perihelio, y el sol rp=1.47 1011m.
P6.- El vehículo espacial ApoloVIII estuvo en órbita circular alrededor de la Luna 113 Km por encima de
su superficie. Calcula:
a) El período del movimiento.
b) Las velocidades lineal y angular del vehículo.
c) La velocidad de escape a la atracción lunar desde esa posición.
Datos: G; ML=7.36 1022Kg; RL=1740Km
P7.- Un satélite de 250Kg de masa está en órbita circular en torno a la Tierra a una altura sobre su
superficie de 500Km. Calcula:
a) Su velocidad.
b) El período de revolución.
c) La energía cinética y la energía potencial del satélite.
d) La energía necesaria para poner el satélite en órbita.
Datos: G; MT; RT
P8.- Si la densidad de la Tierra es 5.5 103Kg/m3, calcula:
a) El valor de su radio sabiendo que g=9.8m/s2.
b) El valor de g a una altura igual a dicho radio.
Dato: G
P9.- Se desea elevar una masa m=15000Kg desde la superficie de la Tierra hasta una altura sobre ella
h=42 103m. Calcula la energía que se necesita. Toma la aceleración de la gravedad en la superficie de
la Tierra con el valor g=9.8m/s2. Dato: MT; RT.
P10.- El satélite Meteosat nos envía tres veces al día imágenes de Europa para la confección de los
mapas del tiempo. Calcula:
a) Su período de revolución.
b) El radio de la trayectoria que describe.
Dato: MT
P11.- La órbita de Venus en su recorrido alrededor del Sol es prácticamente circular. Calcula el trabajo
producido por la fuerza de atracción gravitatoria hacia el Sol a lo largo de media órbita. Si dicha
órbita, en lugar de ser circular, fuese elíptica, ¿Cuál sería el trabajo de esa fuerza a lo largo de una
órbita completa?
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P12.- Marte posee dos satélites, llamados Fobos y Deimos, cuyas órbitas tienen radios de 9400 y
23000Km respectivamente. Fobos tarda 7.7 horas en dar una vuelta alrededor del planeta. Aplicando
las leyes de Keppler, halla el período de Deimos.
P13.- Se tiene un cuerpo de 10Kg de masa. Si este cuerpo se traslada a la superficie de un planeta con
una masa diez veces inferior a la masa de la Tierra, pero con igual tamaño, ¿cuál será su peso?
P14.- ¿A qué altura sobre la superficie terrestre el valor de g se reduce a la mitad? Dato: g0, RT
P15.- Un satélite artificial gira alrededor de la Tierra en una órbita circular igual al diámetro del planeta.
Calcula la velocidad del satélite artificial. Dato: RT, MT
P16.- El radio del Sol es 100 veces el de la Tierra y la gravedad en el astro es 27 veces mayor que en la
superficie terrestre. Deduce la masa del Sol si la de la Tierra es 5.96 1024Kg.
P17.- Calcula el potencial gravitatorio que crea la Tierra, considerada como una masa puntual, en los
siguientes puntos:
a) A una distancia de 6400Km.
b) En el punto en que se anulan los campos gravitatorios creados por la Tierra y la Luna
sabiendo que la masa de la Luna es la ochentava parte de la de la Tierra.
Datos: Masa de la Tierra=5.98 1024Kg. Distancia Tierra-Luna=380000Km
P18.- Dos masa de 2 y 5 Kg se encuentran separadas una distancia de 1m. ¿En qué punto a lo largo de
la línea que une las masas se anula el potencial gravitatorio? ¿Y el campo?
P19.- Calcula hasta qué altura sobre la superficie terrestre habrá que elevarse para reducir el peso en
un 35%.
Datos: Radio de la Tierra=6400Km.
P20.- Un astronauta tiene un peso en la Tierra de 800N. Cuando llega a la Luna observa que pesa 160N.
Halla la intensidad del campo gravitatorio de la Luna.
P21.- Tres masas de 2, 8 y 4 Kg se encuentran en los puntos B(2,0), O(0,0) y A(0,2), respectivamente.
a) Halla el campo gravitatorio en el punto (2,2).
b) ¿Qué trabajo habría que realizar para llevar una masa de 5Kg desde el infinito hasta el
punto (2,2)?
P22.- Halla la velocidad de escape para un proyectil en Marte sabiendo que la gravedad en su
superficie es 0.38 veces la de la Tierra. Dato: Radio de Marte:3200Km
P23.- La Luna dista de la Tierra 380000Km y su período de revolución es de 27 días, aproximadamente.
¿Cuál sería su período de revolución si la distancia se redujese a la mitad?.
P24.- Calcula el campo gravitatorio en Marte sabiendo que el radio de Marte es la mitad que el de la
Tierra y que su masa es la centésima parte de la de la Tierra. Dato: Gravedad en la Tierra: 9.8 SI
P25.- Un cuerpo se encuentra a una distancia de la Tierra igual a cinco veces el diámetro de ésta.
Halla la velocidad con la que llegará a la superficie de la Tierra. Datos: Masa y radio de la Tierra.
P26.- Halla la energía potencial de un sistema formado por tres masas de valores 1, 2 y 3 Kg situadas en
los vértices de un triángulo equilátero de 1m de lado.
P27.- Un planeta imaginario tiene un radio de 1000 Km y el valor de la intensidad del campo
gravitatorio en su superficie es de 2.5m/s2. Determina:
a) La energía potencial de un cuerpo de masa 100Kg situado en su superficie.
b) Si ese cuerpo asciende 10Km por encima de la superficie, ¿cuál es el valor de la nueva
energía potencial?
c) ¿Cuánto trabajo se ha realizado?
P28.- Una forma de perder peso consiste en elevarse por encima de la superficie de la Tierra.
Determine lo que pesa un astronauta de 100Kg de masa en la Tierra cuando se eleva a una altura de
2RT. ¿Se encontraría el astronauta más delgado y estilizado?
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P29.-Cuatro masas de valores 1, 2, 3 y 4Kg se encuentran en los vértices de un cuadrado de 1m de
lado. Halla la intensidad del campo y el potencial gravitatorio en el centro del cuadrado.
Dato G=6.67 10-11Nm2/Kg2.
P30.- Un satélite describe una órbita circular de 2 105Km de radio y un período de 24 días alrededor de
un planeta. Determina la masa del planeta. Dato: G
P31.- Un satélite de 10 toneladas se encuentra describiendo una órbita a 400Km por encima de la
superficie de la Tierra. Calcula:
a) La velocidad del satélite para girar en esa órbita.
b) La energía del satélite en el lugar del lanzamiento
Dato: RT
CONSTANTES FÍSICAS
Constante de la gravitación universal G = 6,67—10-11 N m2/kg2
Masa de la Tierra MT = 5,98—1024 kg
Radio de la Tierra RT = 6,37—106 m
g0= 9,8 N/kg
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