Examenes de selectividad de Fisica resueltos: Gravitación

Como dijimos en el artículo anterior en el que resolvimos 5 problemas de campo gravitatorio de algunos examenes de selectividad de fisica, vamos a seguir con otros ejercicios de examenes de selectividad hasta completar los 33 problemas que dijimos. En este post tenemos 10 problemas resueltos de campo gravitatorio. Si necesitas más ejercicios de Física, Química o Matemáticas los tienes en los enlaces de arriba.

Examenes de selectividad de Fisica resueltos


Problema 6- Un satélite de 1000 kg de masa gira en órbita geoestacionaria, es decir, de forma que su vertical pasa siempre por el mismo punto de la superficie terrestre (Dato: rt = 6370 km). Calcular:
6.a.- Su velocidad angular.
6.b.- Su energía
6.c.- Si, por los motivos que fuera, perdiera el 10% de su energía, ¿cual seria su nuevo radio de giro?

Solución:




Problema 7- Tenemos cuatro partículas iguales, de 2 kg de masa cada una, en los vértices de un

cuadrado de 2 m de lado ((G = 6, 67 · 10−11 en unidades del S.I.). Determinar
7.a.- El campo gravitatorio en el centro del cuadrado.
7.b.- El modulo de la fuerza gravitatoria que experimenta cada partícula debido a la
presencia de las otras tres.
7.c.- La energía potencial gravitatoria de una partícula debida a las otras tres.

Solución:


Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 7



Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 7a


Problema 8- La Luna se encuentra a 3, 84 ·108 m de la Tierra. La masa de la Luna es de 7, 35 ·1022
kg y la de la Tierra 5, 98 · 1024 kg (G = 6, 67 · 10−11 en unidades del S.I.)Calcular:
8.a.- La energía potencial gravitatoria de la Luna debida a la presencia de la Tierra.
8.b.- A qué distancia de la Tierra se cancelan las fuerzas gravitatorias de la Luna y
de la Tierra sobre un objeto allí situado.
8.c.- El periodo de giro de la Luna alrededor de la Tierra.

Solución:

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 8
Problema 9- El planeta Júpiter posee un radio 11 veces mayor que el de la Tierra y una masa 318
veces mayor que la de ésta. Calcule:
9.a.- El peso en Júpiter de un astronauta que en la Tierra pesa 800 N.
9.b.- La masa del astronauta en Júpiter
9.c.- La relación entre las velocidades de escape desde la superficie de Júpiter y desde
la de la Tierra.

Solución:

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 9

Problema 10- Un satélite de 5000 kg de masa gira con un radio de 30000 km alrededor de un planeta cuya masa es de 2, 2 · 1024 kg (Dato: G = 6, 67 · 10-11 en unidades S.I.). Calcule:
10.a.- El periodo de giro.
10.b.- La velocidad del satélite.
10.c.- Energía que se necesita para escapar de la atracción gravitatoria del planeta.

Solución:


Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 10

Problema 11- La aceleracion de la gravedad en la superficie de Marte es de 3, 7m/s2. El radio de
la Tierra es de 6378 km y la masa de Marte es un 11% de la de la Tierra. Calcule:
11.a.- El radio de Marte.
11.b.- La velocidad de escape desde la superficie de Marte.
11.c.- El peso en dicha superficie de un astronauta de 80 kg de masa.

Solución:
Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 11

Problema 12- Un satélite de 4000 kg de masa gira en una órbita geoestacionaria (es decir, la vertical del satélite siempre pasa por el mismo punto de la superficie terrestre) (Dato: radio
de la Tierra = 6370 km). Calcule:
12.a.- El modulo de la velocidad del satélite.
12.b.- El modulo de su aceleración.
12.c.- Su energía total.

Solución:


Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 12
Problema 13- Suponga que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es circular, con un radio de
1, 59 · 1011 m. (Dato: G = 6, 67 · 10−11N · m2 · kg−2). Calcule:
13.a.- La velocidad angular de la Tierra en su movimiento alrededor del Sol.
13.b.- La masa del Sol.
13.c.- El modulo de la aceleración lineal de la Tierra.

Solución:

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 13

Problema 14- La masa de Venus, su radio y el radio de su órbita alrededor del Sol, referidos a
las magnitudes respectivas de la Tierra valen, respectivamente, 0.808, 0.983 y 0.725.
Calcule:
14.a.- La duración de un año en Venus.
14.b.- El valor de la gravedad en la superficie de Venus.
14.c.- La velocidad de escape de un cuerpo en Venus en relación a la que tiene en la Tierra.

Solución:

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 14
Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 14a
Problema 15- La nave espacial Cassini-Huygens se encuentra orbitando alrededor de Saturno en
una misión para estudiar este planeta y su entorno. La misión llego a Saturno en el verano de 2004 y concluirá en 2008 después de que la nave complete un total de 74 órbitas de formas diferentes. La masa de saturno es de 5684, 6 · 1023 kg y la masa de la nave es de 6000 kg (Dato: G=6, 67 · 10-11 m3 kg-1 s-2.
15.a.- Si la nave se encuentra en una órbita elíptica cuyo periastro (punto de la órbita m´as cercano al astro) está a 498970 km de Saturno y cuyo apoastro (punto más alejado) est´a a 9081700 km, calcule la velocidad orbital de la nave cuando pasa por el apoastro (Utilice el principio de conservación de la energía y la segunda ley de Kepler).
15.b.- Calcule la energía que hay que proporcionar a la nave para que salte de una órbita circular de 4,5 millones de km de radio a otra órbita circular de 5 millones de km de radio.
15.c.- Cuando la nave pasa a 1270 km de la superficie de Titan (la luna más grande de saturno, con un radio de 2575 km y 1345 · 1020 kg de masa), se libera de ella la sonda Huygens. Calcule la aceleración a que se ve sometida la sonda en el punto en que se desprende de la nave y empieza a caer hacia Titan. (Considere sólo la influencia gravitatoria de Titan)

Solución:

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 15a

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 15b

Examenes de selectividad campo gravitatorio problema resuelto 15c
Bien, por hoy está bien. En el siguiente post pondremos más problemas resueltos de examenes de selectividad de fisica de campo gravitatorio.

Si quieres más problemas resueltos de Física, Química o Matemáticas sigue los siguientes enlaces:


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