Pregunta 1 · Física PAU Extremadura Ordinaria 2025

BLOQUE A. CAMPO GRAVITATORIO

PREGUNTA 1. Dos estudiantes de segundo de bachillerato de Extremadura, Iván y Laia, han sido seleccionados por la agencia espacial europea (ESA) para realizar una misión cerca de la estación espacial internacional (ISS). La misión consiste en recoger un trozo de basura espacial de $20\text{ kg}$ de masa que puede impactar con la estación ISS y dañarla. En un momento dado, el trozo de basura se sitúa entre ellos a $3\text{ metros}$ de Laia y $9\text{ metros}$ de Iván. Suponiendo que cada estudiante tiene una masa, incluido su traje espacial, de $120\text{ kg}$:

a)

(1 punto) Calcula el valor de la intensidad de campo gravitatorio, debido a los dos estudiantes, en el punto donde se encuentra el trozo de basura. ¿Hacia dónde está dirigido dicho campo?

b)

(0,75 puntos) Teniendo en cuenta exclusivamente la interacción gravitatoria de los dos estudiantes sobre el trozo de basura, determina el trabajo que hay que realizar para trasladarlo desde su posición actual hasta una posición muy alejada, fuera del campo gravitatorio.

c)

(0,75 puntos) Tras cumplir con éxito esta primera misión, los estudiantes se dirigen hacia la Luna. Iván se queda en la nave espacial, mientras que Laia desciende a la superficie lunar. Halla el peso de Laia (incluido su traje espacial) en la superficie de la Luna.

DATOS:

Constante de Gravitación Universal: $G = 6{,}67\cdot 10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}$; Masa de la Luna: $M_L = 7{,}34\cdot 10^{22}\text{ kg}$; Radio de la Luna $R_L = 1740\text{ km}$.