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Relación de Problemas nº 5,2ª Eval.- Curso 2008-09
Bloque: Campo Gravitatorio
1.-Una partícula de masa m, situada en un punto A, se mueve en línea recta hacia otro punto B,
en una región en la que existe un campo gravitatorio creado por una masa M.
a) Si el valor del potencial gravitatorio en el punto B es mayor que en el punto a, razona si
la partícula se acerca o se aleja de M
b) Explica las transformaciones energéticas de las partículas durante el desplazamiento
indicado y escribe su expresión. ¿Qué cambios cabría esperar si la partícula fuera de A a
B siguiendo una trayectoria no rectilínea?
2.- ¿A qué distancia del centro de la Tierra se compensará el campo gravitatorio terrestre con el
lunar?
Datos: MT = 5,97 · 1024 Kg; ML = 7,35 · 1022 kg DT-L = 3,84· 108 m // Sol: 3.46·108 m
3.-Dos satélites, A y B, giran alrededor de un planeta siguiendo órbitas circulares de radios
2 · 10 8 m y 8 · 10 8 m, respectivamente. Calcula la relación entre sus velocidades (tangenciales)
respectivas.
Sol: vA = 2 · vB
4.-Analiza el comportamiento de un péndulo simple y discute cómo puede ser utilizado para la
determinación de g.
5.- Un astronauta aterriza sobre un planeta de radio 0,71 · RT, siendo RT el radio de la Tierra,
mide el periodo de un péndulo de 1 m de longitud y obtiene T = 2,5 s:
a) ¿Cuál es la masa del planeta?? Exprésala en función de la masa de la Tierra, MT =
b) Si en la Tierra, y cargando el mismo equipo que en el planeta, el astronauta alcanzaba
una altura de 20 cm al saltar verticalmente hacia arriba, ¿qué altura alcanzará en dicho
planeta?
Datos: g = 9,8 m/s2 //
Sol: a) gp = 6,32 m/s2 Mp = 0,32 · MT ; b) hp = 0,31 m.
6.-(Ext) Un objeto pesa en la Tierra 600N. ¿Cuál sería su peso en un planeta de radio la mitad
que el de la Tierra y de masa la décima parte que la de la Tierra?
Sol. Pp = 240 N
7.-Un módulo lunar de 300 kg de masa está en órbita circular a una distancia de 2000 km por
encima de la superficie de la Luna:
a) ¿Cuál es la velocidad y la energía total del módulo en su órbita?
b) ¿Cuánto variará la energía total si el módulo sube a una órbita circular de 4000 km sobre la
superficie de la Luna?
Datos: G = 6,67 · 10-11 N · m2 / kg2 ; ML = 7,36 · 1022 kg; RL = 1740 km
Sol: a) v = 1145,7 m/s; ET = -1,97 · 108 J
b) ET = -1,28 · 108 J, aumenta hasta anularse cuando R = 
8.-Si la Tierra redujese su radio a la mitad conservando su masa:
a)¿Cuál sería la intensidad de la gravedad en su superficie?.
b)¿Cuánto valdría la velocidad de escape desde su superficie?.
Sol : a) g = 39,2 m/s 2 ; b) v e = 15826 m/s
Física 2º de Bachillerato.-
Relación de Problemas nº 5,2ª Eval.- Curso 2008-09
9.- Calcula el cociente entre la energía potencial y la energía cinética de un satélite en órbita
circular.
Sol: E p /Ec = -2
10.-Una partícula de masa 3 · M se coloca en el origen de un cierto sistema de coordenadas,
mientras que otra, de masa M, se coloca sobre el eje X a una distancia de 1 m respecto al origen.
Calcula las coordenadas del punto donde el campo gravitatorio es nulo.
Sol: 0,63m.
11.-Un satélite artificial de 300 kg gira alrededor de la Tierra en una órbita circular de 36378 km
de radio. Calcula:
a) La velocidad del satélite en la órbita.
b) La energía total del satélite en la órbita.
Sol : a) v = 3310,38 m/s ; b) E T = -1,64 · 10 9 J.
12.-Cada uno de los 24 satélites de posicionamiento GPS tiene una masa de 800 kg y se
encuentra en una órbita circular de 26570 km de radio. Determina para uno de estos satélites:
a) Su periodo de rotación alrededor de la Tierra.
b) El peso del satélite en la órbita.
c) La energía potencial y la energía cinética que posee en dicha órbita.
Sol: a) T = 42951 s = 11,9 h b) P = 477,6 N : c) E p = -12,6 · 109 J , E c = 6,3 · 109 J
13.-En la superficie de un planeta de 3000 km de radio la aceleración de la gravedad es de
5 m/s–2. A una altura de 2,5 3 10 4 km sobre la superficie del planeta, se mueve en una órbita
circular un satélite con una masa de 100 kg:
a) Dibuja las fuerzas que actúan sobre el satélite.
b) Calcula la masa del planeta.
c) Calcula la energía total que tiene el satélite.
Datos: G = 6,67 · 10 –11 N · m 2 · kg 2 //
Sol: b) M p = 6,75 · 10 23 kg ; c) E T = -8,04 · 10 7 J
14.-Comenta si es V o F la siguiente afirmación: “Si la Luna gira alrededor de la Tierra
siguiendo un movimiento circular uniforme, no tiene aceleración”
15.-(Ext) Expresa la primera ley de Kepler, explicando su significado geométrico.
16.-Un satélite gira alrededor de un planeta describiendo una órbita elíptica. Indica cuál de las
magnitudes que se relacionan a continuación permanece constante:
a) Momento angular.
b) Momento lineal.
c) Energía potencial.
17.-Si consideras que la energía potencial de un satélite se hace cero en el infinito, ¿cómo
afectará que la energía total de un satélite sea positiva o negativa al hecho de que sus órbitas sean
abiertas o cerradas?. Razona la respuesta.
18.-a) Distingue entre intensidad del campo gravitatorio y potencial gravitatorio creados por una
masa M.
La velocidad de un satélite en órbita alrededor de un planeta, ¿será mayor o menor que la
velocidad de escape desde la superficie del planeta? Justifícalo.
Física 2º de Bachillerato.-
Relación de Problemas nº 5,2ª Eval.- Curso 2008-09
19.-(Ext) ¿A qué distancia sobre la superficie de la Tierra hay que elevar un cuerpo para que su
peso se reduzca a la mitad?
Datos. Rt = 6,378·106 m , g0= 10 N/kg
20.-(Ext) Hallar la energía potencial que corresponde a una masa de 800 kg situada en un punto
a 3Rt de la superficie de la Tierra.
Datos. Rt = 6,378·106 m t g0= 10 N/kg
21.-(Ext) Un satélite describe una órbita de 3,7·105 km de radio alrededor de un planeta, siendo
su periodo de revolución 28 días. Determinar la masa del planeta.
Datos: G = 6,67 · 10 –11 N · m 2 · kg 2
22.-(Ext) Dos masas iguales de 2000 kg cada una están separadas 5 m. Calcula la fuerza con
que se atraen y el valor de la intensidad del campo en el punto medio de la recta que las une.
Datos: G = 6,67 · 10 –11 N · m 2 · kg 2
23.-(Ext) Calcula el valor de l campo gravitatorio e la superficie de Júpiter sabiendo que su
masa es 300 veces mayor que la de la Tierra y su radio 11 veces más grande que el terrestre.
Datos: en la superficie terrestre g= 9,8 N/Kg
24.-(Ext) Dos masas de 2kg y 5kg se encuentran separadas 1m de distancia. Calcula el punto del
segmento que las une en el que el campo creado por ambas se anula.
25.-(Ext) Valor de la intensidad del campo gravitatorio a 2·106 m sobre la superficie terrestre.
Datos: Radio de la Tierra= 6,4·106m; g= 9,8 N/kg.
26.-(Ext) La luna es el único satélite natural de la Tierra, su masa es 7.36·1022 kg y la masa de la
Tierra es 5,98·1024 kg. La distancia del centro de la Tierra al centro de la Luna es de 3,84·108 m.
Determina a qué distancia desde el centro de la Tierra el campo gravitatorio debido a la Tierra y
la Luna se anula.
27.-(Ext) Dos masas de 2000 kg cada una están separadas 6 m. Calcular:
a) La fuerza de atracción.
b) El valor del campo gravitatorio a 2 m de distancia de una de ellas dentro de la recta que las
une.
28.-(Ext) En la superficie de la Tierra la intensidad de campo gravitatorio es 9,8 N/kg. Encontrar
el valor del módulo de la intensidad del campo gravitatorio en la superficie de un planeta, cuya
masa es 3 veces la masa de la Tierra, y su radio 5 veces el radio terrestre.
29.-(Ext) Concepto de Campo Gravitatorio. Intensidad y Potencial Gravitatorio.
30.-(Ext) Explica qué es campo de fuerzas centrales. ¿De qué magnitudes depende el valor de la
intensidad de un campo gravitatorio en un punto?. ¿Cómo se calcula?.
32.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ En una trayectoria cerrada el trabajo realizado por una fuerza conservativa nunca puede ser
nulo”
33.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
Física 2º de Bachillerato.-
Relación de Problemas nº 5,2ª Eval.- Curso 2008-09
“ Cuando una fuerza está actuando sobre una masa en movimiento va originando una variación
de su energía cinética”
34.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ La velocidad de escape de un cuerpo que despega desde la superficie de un planeta, depende
directamente de la masa de dicho cuerpo”
35.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ La intensidad del campo gravitatorio aumenta en el sentido en el que decrecen los potenciales”
36.-(Ext) Ley de la Gravitación universal y expresión matemática indicándolas magnitudes que
aparecen.
37.-(Ext) Enuncia las Leyes de Kepler.
38.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ El vector fuerza y el vector momento de dicha fuerza son paralelos”
39.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ La intensidad en un punto del campo gravitatorio terrestre es tanto mayor cuanto mayor es la
masa que se coloque en dicho punto”
40.-(Ext) Características de las fuerzas conservativas gravitatorias.
41.-(Ext) Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ Las líneas de campo gravitatorio terrestre nunca se cruzan”
42.-(Ext) . Diga si es CIERTO o FALSO y razone la respuesta:
“ El trabajo que se realiza al trasladar entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es
cero”
43.-(Ext) El trabajo de las fuerzas conservativas. Energía potencial
Física 2º de Bachillerato.-