Gravitación y Fuerzas Centrales (2.º Bach)

Ejercicios, problemas y cuestiones sobre ley de gravitación universal, campo gravitatorio y fuerzas centrales, para estudiantes de 2.º de Bachillerato.

  • (#8328)   Seleccionar

    Fuerza resultante de dos masas puntuales sobre una tercera (8328)

    En el punto A (2,0) se sitúa una masa de 2 kg y en el punto B (5,0) se coloca otra masa de 4 kg. Calcula la fuerza resultante que actúa sobre una tercera masa de 5 kg cuando se coloca en el origen de coordenadas y cuando se sitúa en el punto C (2,4).

  • (#8288)   Seleccionar

    EBAU Andalucía: física (junio 2024) - ejercicio A.2 (8288)

    a) i) Deduce razonadamente la expresión de la velocidad de escape de un cuerpo desde la superficie de un planeta. ii) La masa y el radio de la Tierra son 81 y 3.67 veces la masa y el radio de la Luna, respectivamente. ¿Qué relación existe entre las velocidades de escape desde las superficies de la Tierra y la Luna? Razona tu respuesta.

    b) Se desea poner alrededor de Júpiter un satélite artificial en órbita circular estacionaria (igual periodo que el planeta). Un día en Júpiter es 0.41 veces el día terrestre y la masa de Júpiter es 318 veces la de la Tierra. Determina: i) el radio orbital alrededor de Júpiter; ii) la relación que existe entre los radios orbitales de dos satélites que orbitan estacionariamente alrededor de la Tierra y de Júpiter.

    G= 6.67\cdot 10^{-11}\ N\cdot m^2\cdot kg^{-2} ; M_{J\acute{u}piter} = 1.9\cdot 10^{27}\ kg ; T_{Tierra} = 24\ h

  • (#8046)   Seleccionar

    EBAU Andalucía: física (junio 2023) - ejercicio A.2 (8046)

    a) i) Escribe la expresión del potencial gravitatorio creado por una masa puntual M, indicando las magnitudes que aparecen en la misma. ii) Razona el signo del trabajo realizado por la fuerza gravitatoria cuando una masa m, inicialmente en reposo en las proximidades de M, se desplaza por acción del campo gravitatorio.

    b) Recientemente la NASA envió la nave ORIÓN-Artemis a las proximidades de la Luna. Sabiendo que la masa de la Tierra es 81 veces la de la Luna y la distancia entre sus centros es 3.84\cdot 10^5\ km: i) calcula en qué punto, entre la Tierra y la Luna, la fuerza ejercida por ambos cuerpos sobre la nave es cero. ii) Determina la energía potencial de la nave en ese punto sabiendo que su masa es de 5 000 kg.

    Datos: G = 6.67\cdot 10^{-11}\ N\cdot m^2\cdot kg^{-2} ; M_T = 5.98\cdot 10^{24}\ kg

  • (#8045)   Seleccionar

    EBAU Andalucía: física (junio 2023) - ejercicio A.1 (8045)

    a) Un satélite de masa m orbita a una altura h sobre un planeta de masa M y radio R. i) Deduce la expresión de la velocidad orbital del satélite y expresa el resultado en función de M, R y h. ii) ¿Cómo cambia su velocidad si la masa del planeta se duplica? ¿Y si se duplica la masa del satélite?

    b) Un cuerpo de 5 kg desciende con velocidad constante desde una altura de 15 m por un plano inclinado con rozamiento que forma 30 ^o con respecto a la horizontal. Sobre el cuerpo actúa una fuerza de 20 N paralela al plano y dirigida en sentido ascendente. i) Realiza un esquema con las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. ii) Determina razonadamente el trabajo realizado por cada una de las fuerzas hasta que el cuerpo llega al final del plano.

    Dato: g  = 9.8\ m\cdot s^{-2}

  • (#8006)   Seleccionar

    EBAU Madrid: física (junio 2022) - ejercicio B.1 (8006)

    Marte posee la décima parte de la masa de la Tierra y la mitad de su diámetro.

    a) Encuentra la relación entre las velocidades de escape de Marte y de la Tierra desde sus respectivas superficies.

    b) Supón que un objeto se lanza verticalmente desde la superficie terrestre, con una velocidad igual a la velocidad de escape de Marte. Si se desprecia el rozamiento, ¿qué altura máxima alcanzaría el objeto?

    Dato: R_T = 6.37\cdot 10^6\ m.