3 sept 2024

FÍSICA 2º BACHILLERATO: Problemas sobre la ley de gravitación universal y campos gravitatorios estáticos

Estos son los primeros problemas que podéis tratar de resolver. La solución la tenéis en Fiquipedia.

 


Madrid. 2022. Junio. A.1. Incompleto.

Una partícula de masa 20 kg permanece fija en el origen de coordenadas.

a) Calcule el campo gravitatorio generado por la masa en el punto (8, 6) m y la fuerza que experimentará una segunda partícula de masa 3 kg situada en dicho punto.

Datos: Constante de Gravitación Universal, $ G = 6,67 \cdot 10^{-11} N m^2 kg^{-2} $.

Madrid. 2023. Modelo. B.1.

Dos masas \(m_1 = 10\) kg y \(m_2 = 15\) kg se encuentran situadas en los puntos (0, 0) m y (2, 0) m respectivamente, del plano xy.

a) Calcule la fuerza gravitatoria debida a las masas \(m_1\) y \(m_2\) que experimentará una masa de 5 kg situada en el punto (2, 1) m.

Datos: Constante de Gravitación Universal, $ G = 6,67 \cdot 10^{-11} N m^2 kg^{-2} $.


Madrid. 2022. Modelo. B.1

En un experimento similar al efectuado por Henry Cavendish en 1798 para determinar la constante de gravitación universal, una pequeña esfera, A, de masa m queda situada ante dos esferas, B y C, ambas de la misma masa M, de tal modo que los centros de las tres esferas corresponden a los vértices de un triángulo rectángulo de catetos D y d, como se ilustra en la figura. 

a) ¿Qué relación debe existir entre D y d para que la fuerza de atracción gravitatoria de la esfera C sobre la esfera A sea la décima parte de la atracción de la esfera B sobre A?

b) Si el valor de M es de 10 kg y se encuentra que la atracción de B sobre A es la milmillonésima parte del peso de A en la superficie terrestre, ¿cuánto vale la distancia d?

Datos: Masa de la Tierra, MT = $ 5,97 \cdot 10^{24} $  kg; Radio de la Tierra, RT = $6,37 \cdot 10^{6}$ m. 
 

Madrid. 2021. Julio. B.1. Incompleto

Una partícula de masa m se encuentra en el origen de coordenadas de un sistema de referencia (x, y). La componente x del campo gravitatorio creado por la partícula en el punto (2, 2) m es $ -1,18 \cdot 10^{-11} N kg^{-1}$.

a) Calcule el valor de la masa m

 Datos: Constante de Gravitación Universal, $ G = 6,67 \cdot 10^{-11} N m^2 kg^{-2} $.



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