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), R_A y R_P respectivamente. Plantea razonadamente, sin resolverlas, las ecuaciones necesarias para determinar las velocidades orbitales del satélite en estos puntos, v_A y v_P.

DATOS: Constante de gravitación universal, G.

                Masa de la Tierra, M.

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: M_T = 5,98.10²⁴ kg

               Radio de la Tierra: R_T = 6,37.10⁶m

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 R_T = 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      

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.

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.

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.