movimiento circular - gravitaciÓn: fuerza centrípeta y satélites
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Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia
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Problemas de fuerza centrípeta y satélites
1. Un satélite meteorológico gira a 10! 𝑘𝑚 de altura sobre la superficie de la Tierra. ¿Cuál es su periodo de rotación? 𝑅! = 6370 𝑘𝑚 Sol: 𝑻 = 𝟓 𝒉 𝟒𝟓𝐦𝐢𝐧 𝟐𝟔 𝒔
2. Un satélite artificial gira alrededor de la Tierra, en una órbita circular, a una altura de 450 km sobre la superficie. Halla su velocidad, su periodo de revolución y su aceleración centrípeta. 𝑅! = 6370 𝑘𝑚 Sol: 𝐯 = 𝟕𝟕𝟏𝟑!𝟒𝟐 𝐦/𝐬 𝐓 = 𝟓𝟓𝟓𝟓!𝟒𝟐 𝐬 𝐚𝐧 = 𝟖!𝟕𝟐 𝐦/𝐬𝟐
3. Un satélite da una vuelta a la Tierra cada 98 minutos a una altura de 500 km. Halla la masa de la Tierra. 𝑅! = 6370 𝑘𝑚 Sol: 𝑴𝑻 = 𝟓!𝟓𝟓 · 𝟏𝟎𝟐𝟒 𝒌𝒈
4. Halla la masa de la Tierra sabiendo que la Luna tiene un periodo de 2!36 · 10! 𝑠 y se encuentra a una distancia media de 384000 km. Sol: 𝑴𝑻 = 𝟔 · 𝟏𝟎𝟐𝟒 𝒌𝒈
5. Halla la masa del Sol sabiendo que la distancia media Tierra – Sol es de 150 millones de km. Sol: 𝑴𝑺 = 𝟐 · 𝟏𝟎𝟑𝟎 𝒌𝒈
6. Halla la altura sobre la superficie de la Tierra a la que debe encontrarse un satélite geoestacionario, es decir, que siempre se encuentra sobre el mismo punto de la superficie terrestre. Sol: 𝒉 = 𝟑!𝟓𝟖 · 𝟏𝟎𝟕 𝒎
7. ¿Cómo varía la velocidad de órbita de un satélite si lo alejamos? ¿Y si lo acercamos?
8. ¿A qué distancia del centro de la Tierra y exteriormente a esta la intensidad del campo gravitatorio terrestre es igual a su valor en un punto interior a la Tierra y equidistante del centro y de la superficie? Tomar el radio de la Tierra como 𝑅! = 6370 𝑘𝑚. Sol: 𝒅 = 𝟔𝟑𝟕𝟎 𝟐 𝒌𝒎
9. El satélite de un planeta cuya órbita tiene un radio orbital medio de 9400 km completa una revolución en torno a su planeta en 460 minutos. Halla la masa del planeta. Sol: 𝑴 = 𝟔!𝟒𝟓 · 𝟏𝟎𝟐𝟑 𝒌𝒈
10. Dado que la Tierra está girando ¿es correcto decir que la aceleración de un cuerpo en su superficie es de 9!8 m/s!? ¿No tendríamos que tener en cuenta los efectos de la fuerza centrífuga para obtener la aceleración total?