Pregunta 3 · Física PAU Aragón Extraordinaria 2022

Tema: Campo gravitatorio: satélites, órbitas, Kepler y energía · Del examen Extraordinaria (2022)

Enunciado

a)

Enuncia y explica la ley de gravitación universal. [1 punto]

La luna es aproximadamente esférica, con radio R=1,74×106 mR = 1,74 \times 10^6\text{ m} y masa M=7,35×1022 kgM = 7,35 \times 10^{22}\text{ kg}.

b)

Calcula la aceleración de la gravedad en la superficie de la Luna. [0,75 puntos]

c)

Si se deja caer una piedra desde una altura de 1 m1\text{ m} sobre la superficie lunar, ¿cuál será su velocidad al chocar con la superficie? [0,75 puntos]

Dato: G=6,67×10−11 N m2 kg−2G = 6,67 \times 10^{-11}\text{ N m}^2\text{ kg}^{-2}.

Enunciado: Pregunta 3 · Física PAU Aragón Extraordinaria 2022

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Enuncia y explica la ley de gravitación universal.

Solución: Dos cuerpos puntuales se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa: F⃗=−Gm1m2r2u⃗r\vec{F} = -G\frac{m_1 m_2}{r^2}\vec{u}_r

b) Calcula la aceleración de la gravedad en la superficie de la Luna.

Solución: 1,62 m/s21{,}62\text{ m/s}^2 / 1,62 N/kg1{,}62\text{ N/kg}

c) Si se deja caer una piedra desde una altura de 1 m sobre la superficie lunar, ¿cuál será su velocidad al chocar con la superficie?

Solución: 1,80 m/s1{,}80\text{ m/s}

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