Ejercicios de Campo gravitatorio y satélites

19 ejercicios de Campo gravitatorio y satélites de Física que han salido en la Selectividad de Navarra (PAU/EvAU) 2021-2026. Con solución paso a paso.

Pregunta 1.A · Extraordinaria 2026

El satélite Spainsat NG II (m = 6.100 kg) se encontraba en órbita circular a 50.000 km del centro de la Tierra cuando impactó con un micrometeorito. Se pide calcular la velocidad en el impacto, la energía del satélite en ese momento y la velocidad para situarse en órbita geoestacionaria.

Pregunta 1.B · Extraordinaria 2026

Durante un eclipse solar con la Luna en perigeo (363.300 km) entre la Tierra y el Sol, calcular la fuerza neta sobre la Luna, justificar en qué punto de la órbita su velocidad es mínima y calcular su velocidad máxima si en el apogeo (405.000 km) es 3.470 km/h.

Pregunta 1.A · Ordinaria 2026

Pregunta 1.A: Sonda espacial Voyager 3 en órbita circular a 1.200 km de altura sobre un exoplaneta rocoso con velocidad orbital de 2.500 m/s y gravedad orbital de 2,2 m/s². Calcular: a) el radio del exoplaneta, b) su masa, c) la velocidad necesaria para que la sonda escape de la órbita.

Pregunta 1.B · Ordinaria 2026

Una sonda de 500 kg despega verticalmente de la superficie de Marte con velocidad inicial 2 km/s. a) Altura máxima que alcanzará. b) Peso de la nave en el punto más alto. c) Velocidad para que orbite en ese punto.

Pregunta 1.A · Extraordinaria 2025

La ISS orbita a 405 km de altura sobre la Tierra. Determina: a) la velocidad orbital y el periodo; b) la energía total de la ISS si su masa es 4,2·10^5 kg; c) el trabajo realizado para llevarla desde la superficie a la órbita.

Pregunta 1.B · Extraordinaria 2025

Conocidas las relaciones de masa (1/81) y radio (1/4) entre la Luna y la Tierra: a) calcula cuánta masa hay que añadir a un astronauta de 70 kg para igualar su peso terrestre; b) calcula la velocidad de escape en la Luna; c) calcula a qué distancia del centro de la Tierra la gravedad se anula entre ambos cuerpos.

Pregunta 1.A · Ordinaria 2025

SpainSat NG-I (6 t) se lanza a órbita geoestacionaria (T = 1 día = 86400 s). Se pide: a) Altura h sobre la superficie terrestre; b) Energía total en órbita; c) Trabajo necesario para llevar el satélite hasta dicha órbita.

Pregunta 1.B · Ordinaria 2025

Lanzamiento vertical de un objeto hasta h = R_T/4. Se pide: a) Velocidad de lanzamiento v0; b) Masa máxima de un planeta con radio R_p = R_T/3 para que el objeto no regrese (v0 >= v_esc); c) Gravedad en la superficie de dicho planeta.

Problema 1 · Extraordinaria 2024

1. a) Hallar la intensidad del campo gravitatorio en la superficie de Marte. b) ¿Hasta qué altura llegará un objeto lanzado a 2,5 km/s desde la superficie de Marte? c) Si el radio de su órbita alrededor del Sol es 2,28 · 10^8 km, ¿cuánto durará un año marciano?

Problema 1 · Ordinaria 2024

Un satélite orbita en una órbita circular alrededor de la Luna donde la gravedad es 1/5 de su valor en la superficie lunar. Calcular: a) el radio de la órbita, b) el periodo del satélite, c) la energía total del satélite si su masa es 5.000 kg.

Problema 1 · Extraordinaria 2023

Calcular la masa de un cuerpo celeste esférico sabiendo que un satélite orbita en órbita circular a 500 km con un periodo de 20 días. Con una densidad de 5500 kg/m³, hallar a qué altura respecto a la superficie el peso de un objeto se reduce un 10 %.

Problema 8 · Extraordinaria 2023

Definición del campo gravitatorio terrestre, valor de g0 en la superficie y deducción de Ep = mgh a partir de la expresión general de la energía potencial gravitatoria.

Problema 1 · Ordinaria 2023

Un satélite de 400 kg orbita a 4 · 10^6 m sobre la superficie terrestre en órbita circular. Se pide calcular su velocidad, su energía mecánica y, tras descender a 3 · 10^6 m por rozamiento, el porcentaje de variación de velocidad y energía indicando si aumentan o disminuyen.

Problema 1 · Extraordinaria 2022

Saturno tiene M_S = 95 M_T y R_S = 9 R_T, g_0 = 9,8 m/s^2. a) Calcular el peso en Saturno de una persona de 80 kg. b) Sabiendo que Titán tiene radio orbital 1,22·10^6 km y periodo 15,9 días, hallar la masa de Saturno.

Problema 8 · Extraordinaria 2022

Pregunta de desarrollo teórico: Enunciado y expresión matemática de la ley de Gravitación universal de Newton y sus principales consecuencias.

Problema 1 · Ordinaria 2022

Dos masas iguales de 10 kg en (0, √3) y (0, -√3) m. a) Campo y potencial gravitatorio en P(1, 0) m. b) Trabajo realizado por el campo para trasladar m' = 3 kg de P a Q(2, 0) m. c) Significado físico del signo del trabajo.

Problema 1 · Extraordinaria 2021

Cálculo de la masa de Júpiter a partir de la órbita de una luna, peso de una persona en su superficie y velocidad de escape conociendo su densidad promedio.

Problema 8 · Extraordinaria 2021

Desarrollar la cuestión teórica sobre el campo gravitatorio terrestre y la energía potencial en las proximidades de la superficie terrestre.

Problema 3 · Ordinaria 2021

(A) Deducción de la velocidad y la energía en una órbita circular. (B) Un satélite de 500 kg orbita a r = 3,75·10^7 m de un planeta de masa M = 6·10^24 kg con T = 20 h: a) Hallar la constante G, b) Fuerza a la que se ve sometido el satélite, c) Energía mecánica del satélite.

Otros temas de Física

Campo electromagnético

Vibraciones y ondas

Óptica

Física relativista, cuántica y nuclear