lunes, 14 de octubre de 2013

examen comenzado en clase

Examen del IES Veredillas.


EXAMEN FÍSICA 2º BACHILLERATO – TEMA 1: CAMPO GRAVITATORIO
OPCIÓN A
Cuestión 1.-
a) Desde la superficie de la Tierra se lanza verticalmente hacia arriba un objeto con una velocidad v. Si se desprecia el rozamiento, calcule el valor de v necesario para que el objeto alcance una altura igual al radio de la Tierra
b) Si se lanza el objeto desde la superficie de la Tierra con una velocidad doble a la calculada en el apartado anterior ¿escapará o no del campo gravitatorio terrestre?
Datos: Constante de Gravitación G = 6,67 × 10-11 N · m2 · kg-2 
Masa de la Tierra MT = 5,98 × 1024 kg  Radio medio de la Tierra RT = 6370 km

Cuestión 2.- Llamando g0  a la intensidad de campo gravitatorio  determine en función del radio de la Tierra la altura sobre la superficie terrestre a la cual la intensidad de campo  gravitatorio es g0/2

Cuestión 3.- Sabiendo que la aceleración de la gravedad en un movimiento de caída libre en la superficie de la Luna es un sexto de la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra y que el radio de la Luna es aproximadamente 0,27 RT (siendo RT el radio terrestre), calcule:
a) La relación entre las densidades medias    Dluna/ Dtierra
b) La relación entre las velocidades de escape de un objeto desde sus respectivas superficies
VeLuna /VeTierra
Problema 1.- La velocidad angular con la que un satélite describe una órbita circular en torno al planeta Venus es ω1= 1,45· 10-4 rad/s y su momento angular respecto al centro de la órbita es L1 = 2,2· 1012 kg· m2.s-1. El momento angular o cinético se define (2º ley de kepler) como mvr.
a) Determine el radio r1 de la órbita del satélite y su masa.
b) ¿Qué energía sería preciso invertir para cambiar a otra órbita circular con velocidad angular ω2 = 10-4 rad/s?
Datos: Constante de Gravitación Universal G = 6,67· 10-11N·m2·kg-2
Masa de Venus Mv =4,87· l024 kg

Problema 2.- Un planeta esférico tiene 3200 km de radio y la aceleración de la gravedad en su superficie es 6,2 m/s2.  Calcule:
a) La densidad media del planeta y la velocidad de escape desde su superficie.
b) La energía que hay que comunicar a un objeto de 50 kg de masa para lanzarlo desde la superficie del planeta y ponerlo en órbita circular alrededor del mismo de forma que su periodo sea de 2 horas.
Datos: Constante de Gravitación G = 6,67 × 10-11 N · m2 · kg-2

Cuestión 1.- Plutón describe una órbita elíptica alrededor del Sol. Indique para cada una de las siguientes magnitudes si su valor es mayor, menor o igual en el afelio (punto más alejado del Sol) comparado con el perihelio (punto más próximo al Sol):
a) momento angular respecto a la posición del Sol
b) momento lineal (cantidad de movimiento mv)
c) energía potencial
d) energía mecánica.
Cuestión 2.- Cuatro masas puntuales idénticas de 6 kg cada una están situadas en los vértices de un cuadrado de lado igual a 2 m. Calcule:
a) El campo gravitatorio que crean las cuatro masas en el centro de cada lado del cuadrado.

Cuestión 3.-
a) ¿Con qué frecuencia angular debe girar un satélite de comunicaciones, situado en una órbita ecuatorial, para que se encuentre siempre sobre el mismo punto de la Tierra?
b) ¿A qué altura sobre la superficie terrestre se encontrará el satélite citado en el apartado anterior?

Problema 1.- Fobos es un satélite de Marte que gira en una órbita circular de 9380 km de radio, respecto al centro del planeta, con un periodo de revolución de 7,65 horas. Otro satélite de Marte, Deimos, gira en una órbita de 23460 km de radio. Determine:
a) La masa de Marte.
b) El período de revolución del satélite Deimos.
c) La energía mecánica del satélite Deimos.
d) El módulo del momento angular de Deimos respecto al centro de Marte.
Datos: Constante de Gravitación Universal G; Masa de Fobos = 1,1×1016 kg
Masa de Deimos = 2,4×1015 kg
Problema 2.- La nave espacial Discovery, lanzada en octubre de 1998, describía en torno a la Tierra una órbita circular con una velocidad de 7,62 km · s -1.
a) ¿A qué altitud se encontraba?
b) ¿Cuál era su período? ¿Cuántos amaneceres contemplaban cada 24 horas los astronautas que viajaban en el interior de la nave?
Datos: Constante de Gravitación G; Masa de la Tierra MT = 5,98 × 1024 kg
Radio medio de la Tierra RT = 6370 km


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