EXAMEN GRAVITACIÓN FUERZAS GRAVITATORIAS
FÍSICA QUÍMICA 1º BACHILLERATO
EXAMEN RESUELTO. PRIMER TRIMESTRE, PRUEBA 3, DEL CURSO 2025-26. GRAVITACIÓN EN EL UNIVERSO Y FUERZAS GRAVITATORIAS EN DISTRIBUCIONES DE MASAS PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO, REALIZADO EN «EL PILAR» :
PUEDE INTERESAR LA CONSULTA DE LOS SIGUIENTES MATERIALES DE ESTE PROYECTO DE MEJORA DEL APRENDIZAJE EN CIENCIAS:
ESTÁ EN CONSONANCIA CON LAS ESTRATEGIAS DETERMINADAS POR: FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA.
EL ENUNCIADO DE LA PRUEBA DE EXAMEN, DE MOVIMIENTO PARABÓLICO (X1087), PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO, QUE INCLUYE ASPECTOS DE AUTOEVALUACIÓN DEL ALUMNADO E INFORMACIÓN DE RETORNO (FEED-BACK):
LOS EJERCICIOS DE ESTA PRUEBA DE GRAVITACIÓN EN EL UNIVERSO / FUERZAS GRAVITATORIAS EN DISTRIBUCIONES DISCRETAS DE MASAS PARA FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO Y SU RESOLUCIÓN PASO A PASO:
EJERCICIO FQ1BE3404:
La estación de combate “Estrella de la Muerte”, de Stars Wars (Episodio IV: “Una nueva esperanza”), tiene un radio de 80 km y una masa estimada por los ingenieros del Imperio que la construyeron de 2,5·1017 kg.
Darth Vader desea conocer la evolución de las obras finales de la estación, con lo que ordena construir y colocar un satélite de observación (de 300 kg de masa) en órbita alrededor de ella, a una altura de 65 km de la superficie de la estación.
Suponiendo que la ubicación de la Estrella de la muerte mientras se construye, está tan alejada que se puede considerar el único objeto en el Universo (lógico, para que no la descubran los rebeldes), responder a las siguientes inquietudes de Darth Vader:
a.- Dibujar la situación y TODAS las fuerzas que actúan sobre el satélite, nombrándolas con el rigor que esperamos en este momento de la guerra.
b.- Obtener la 3ª Ley de Kepler, haciendo los desarrollos y aproximaciones necesarias con el rigor esperado en este nivel.
c.- Hallar el periodo del movimiento orbital del satélite en horas.
d.- Hallar la velocidad que debe llevar en la órbita para mantener su movimiento orbital, de dos maneras diferentes.
e.- Hallar la aceleración del satélite en su órbita, de dos maneras diferentes.
f.- Hallar la velocidad angular del satélite.
g.- Supongamos que el satélite de observación en órbita, en vez de 300 kg tiene una masa de 600 kg, atreverse a explicar lo que ocurriría con su periodo orbital, ¿se duplicaría, se reduciría a la mitad o alguna otra cosa?.
DATOS: G=6,67·10-11 Nm2kg-2
RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO DE GRAVITACIÓN EN EL UNIVERSO:
EJERCICIO FQ1BE3405:
Disponemos en un sistema de referencia cartesiano, de tres masas: m1=100 kg y m2= 200 Kg , m3= 300 kg, colocadas respectivamente en los puntos A (3, 0), B ( – 1, 3) y C( – 2, 0), estando las componentes expresadas en metros y considerando las masas aisladas y las únicas del Universo.
a.- Dibujar con el rigor esperado en este nivel, las masas en el sistema cartesiano, las fuerzas que actúan sobre la masa m1, así como obtener gráficamente la fuerza resultante sobre la masa m1, utilizando correctamente la regla del paralelogramo con las fuerzas implicadas sobre m1.
b.- Obtener vectorialmente la fuerza gravitatoria que la masa 2 hace sobre la masa 1 y calcular su módulo.
c.- Obtener vectorialmente la fuerza gravitatoria que la masa 3 hace sobre la masa 1 y calcular su módulo.
d.- Hallar el vector fuerza gravitatoria a la que se encuentra sometida la masa 1 como consecuencia de la presencia de las otras dos masas, hallando su módulo.
e.- Hallar la aceleración a la que se encontrará sometida la masa 1, como consecuencia de la distribución de masas, hallando su módulo.
DATO: G=6,67·10-11 Unidades S.I.
RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO DE FUERZAS GRAVITATORIAS EN DISTRIBUCIONES DISCRETAS DE MASAS: