lunes, 21 de enero de 2019

P012. Problema 12 (Campo Gravitatorio). Energía mecánica. Velocidad orbital. Periodo de rotación.


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la energía mecánica, la velocidad orbital y el periodo de rotación de un satélite que gira en torno a la Tierra. También se aborda el cálculo de la energía necesaria para sacarlo del campo gravitatorio terrestre.

Enunciado

Un satélite artificial, con los motores apagados, describe una órbita circular de radio R = 2,55.107 m. en torno a la Tierra.

a) Calcula la velocidad orbital del satélite y el periodo de la órbita.
b) Calcula la energía cinética y la energía potencial gravitatoria del satélite, de masa m = 5.10³ kg.
c) ¿Cuánto trabajo tendrían que realizar, como mínimo, los motores del satélite para escapar de la atracción gravitatoria de la Tierra? Explica tu planteamiento.
DATOS: G = 6,67.10-11 Nm²kg-2
              Masa de la Tierra, M = 5,98.1024 kg

martes, 27 de noviembre de 2018

P011. Problema 11 (Campo Gravitatorio). Energía mecánica. Velocidad orbital. Momento angular.


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la energía mecánica, la velocidad orbital de un satélite que gira en torno a la Tierra y el momento angular de dicho satélite respecto del centro de la Tierra.


Enunciado

Un satélite artificial describe una órbita elíptica, con el centro de la Tierra en uno de sus focos.
a) En el movimiento orbital del satélite, ¿se conserva su energía mecánica? ¿Y su momento angular respecto al centro de la Tierra? Razona tus respuestas.
b) Supón que se conocen las distancias máxima y mínima del satélite al centro de la Tierra (apogeo y perigeo), RA y RP respectivamente. Plantea razonadamente, sin resolverlas, las ecuaciones necesarias para determinar las velocidades orbitales del satélite en estos puntos, vA y vP.
DATOS: Constante de gravitación universal, G.
                Masa de la Tierra, M.


jueves, 15 de noviembre de 2018

P010. Problema 10 (Campo Gravitatorio). Velocidad orbital. Momento angular.


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la velocidad orbital de un satélite que gira en torno a la Tierra y el momento angular de dicho satélite respecto del centro de la Tierra.


Enunciado

Un satélite artificial de masa m = 500 kg describe una órbita circular en torno a la Tierra, a una altura h = 600 km sobre su superficie.
a)      Calcular el módulo del momento angular del satélite respecto al centro de la Tierra.
b)      Si la órbita está en el plano ecuatorial, ¿qué dirección tiene el momento angular L? ¿Es L un vector constante? ¿Por qué?
DATOS: G = 6,67.10-11 N.m2.kg-2 
               Masa de la Tierra: MT = 5,98.1024 kg
               Radio de la Tierra: RT = 6,37.106m

lunes, 29 de octubre de 2018

P009. Problema 9 (Campo Gravitatorio). Densidad de la Tierra. Intensidad del Campo Gravitatorio.


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la intensidad del campo gravitatorio terrestre y la densidad media de la Tierra.


Enunciado
La Tierra es aproximadamente esférica, de radio RT = 6,37.106 m. La intensidad media del campo gravitatorio en su superficie es g0 = 9,81 m/s2

a) Calcula la densidad de masa media de la Tierra, ρ.

b) ¿A qué altura h sobre la superficie de la Tierra se reduce g a la cuarta parte de g0?
DATO: G = 6,67.10-11 N.m2.kg-2      

jueves, 4 de octubre de 2018

Problema 8 (Campo Gravitatorio). Velocidad de escape.


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la velocidad de escape, la energía mecánica, la energía cinética, la energía potencial y la conservación de la energía mecánica.

miércoles, 23 de mayo de 2018

Problema 7 (Campo Gravitatorio)


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la energía mecánica, la energía cinética, la energía potencial y la conservación de la energía mecánica.

jueves, 15 de marzo de 2018

Problema 6 (Campo Gravitatorio)


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la tercera  Ley de Kepler, periodo de rotación de un satélite, velocidad orbital, fuerza de atracción gravitatoria y fuerza centrípeta.

viernes, 29 de diciembre de 2017

Problema 5 (Campo Gravitatorio)


El problema pertenece a la unidad “Campo Gravitatorio” del temario de Física de 2º de Bachillerato y en él se trabajan conceptos como la energía mecánica de un satélite, energía cinética, energía potencial gravitatoria, velocidad de escape y momento angular. 

viernes, 1 de diciembre de 2017

Leyes de Kepler

En este vídeo se enuncian y se demuestran las “Leyes de Kepler” que rigen el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Las leyes obtenidas no solo son aplicables al sistema solar, sino a cualquier sistema planetario y al movimiento de satélites respecto a un planeta. Para entender bien las demostraciones es aconsejable ver primero el vídeo anterior.

miércoles, 18 de octubre de 2017

Producto vectorial. Momento de una Fuerza y Momento Angular


En  este vídeo se estudian las herramientas que son necesarias para poder abordar las “Leyes de Kepler”. Se parte del producto vectorial de dos vectores, para posteriormente introducir el Momento de una Fuerza y el Momento Angular, magnitudes que son básicas en Física. Por último se estudia el Teorema de Conservación del Momento Angular.

martes, 6 de junio de 2017

Energía de un satélite. Velocidad de escape. Tipos de órbitas.


El vídeo analiza la energía mecánica de traslación de un satélite, la energía que es necesario suministrarle para ponerlo en órbita, la velocidad de escape desde la superficie de la Tierra y el tipo de órbita que llevará el satélite según su energía.

miércoles, 10 de mayo de 2017

Satélite Geoestacionario


El vídeo explica en qué consiste un satélite geoestacionario y cómo se calcula el radio de la órbita y la velocidad orbital. El nivel es de Física de 2º de Bachillerato.
Imagen de la portada: meted.ucar.edu

Velocidad orbital de un satélite


En este vídeo vamos a estudiar la velocidad orbital de un satélite en torno a la Tierra con movimiento circular uniforme. Los resultados son generalizables al movimiento de planetas en torno al Sol, la Luna en torno a la Tierra o un satélite alrededor de cualquier planeta.
Imagen de la portada: Departamento de Física y Química del IES “Leonardo Da Vinci”

martes, 9 de mayo de 2017

Campo Gravitatorio de la Tierra


El vídeo estudia el Campo Gravitatorio de la Tierra. Comienza definiendo el concepto de campo gravitatorio terrestre y las magnitudes que se utilizan para su estudio, la intensidad del campo gravitatorio, la energía potencial gravitatoria y el potencial gravitatorio. También se estudia la variación de la gravedad y el peso con la altura, la diferencia entre masa y peso y la validez de la expresión Ep = mgh.

lunes, 8 de mayo de 2017

Problema 4 (Campo Gravitatorio)

Dos masas iguales de 6,40 kg están separadas una distancia de 0,16 m. Una tercera masa m se suelta en un punto P equidistante de las dos masas con velocidad inicial nula y a una distancia de 0,06 m de la línea que las une. Calcular:
a) La velocidad de la tercera masa cuando pasa por el punto medio Q de la distancia entre las dos.

b) Suponiendo m = 0,10 kg, calcula la aceleración en P y Q.


Solución: