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Gravitación

Repaso del Campo Gravitatorio

QuestionAnswer
¿Cómo se denomina el parámetro que determina el grado de circularidad de las órbitas? Exentricidad.
Si se lanza un satélite desde la superficie de la Tierra con una velocidad SUPERIOR a la velocidad de escape, ¿qué cabe esperar que suceda con el satélite? Que una vez salga del campo gravitatorio terrestre, se mueva uniformemente de forma indefinida (hasta que exista otro cuerpo que altere esa situación)
¿Qué principal consecuencia tiene sobre el movimiento de los planetas del sistema solar el hecho de que la gravitación sea una fuerza central? El principal efecto es que los obliga a moverse en un mismo plano (eclíptica) Ciertamente, hay algunas variaciones reales de ese plano debido a interacciones gravitacionales mutuas entre planetas (además de las del Sol).
¿En qué unidades se mide el Potencial Gravitatorio (en el S.I.)? Julios / kg
¿Puede ser nulo el potencial gravitatorio en un punto de una distribución discreta de varias masas? No. Además siempre tendrá un valor negativo (se suman siempre valores negativos)
¿Puede ser positivo el valor del potencial gravitatorio de un conjunto de masas en algún punto entre ellas? No.
El periodo de rotación de la luna sobre su propio eje es de alrededor de 30 días. ¿Qué periodo de rotación debería tener un satélite "lunaestacionario" que lo orbitara? Lo mismo: 30 días. Sería el homólogo del satélite "geoestacionario" terrestre.
¿Puede ser positivo el trabajo efectuado por la fuerza gravitatoria para desplazar un objeto de un punto a otro del campo gravitatorio? Sí. Eso significaría que ese proceso es espontáneo.
¿Puede ser positiva la ENERGÍA POTENCIAL gravitatoria debida a una distribución de masas? (Se admite el criterio general de valor cero para la U) No.
Si en el interior de un campo gravitatorio uniforme un objeto se mueve de forma que aumenta su energía potencial gravitatoria, ¿ese cuerpo está acelerando, frenando o parado? Si aumenta su energía potencial, ha de disminuir la cinética. Por tanto el cuerpo va frenando. Recuerda que la fuerza gravitatoria es conservativa.
Si la órbita de un determinado satélite que girase alrededor de la tierra disminuyera en altura, ¿cómo afectaría ello a su velocidad de giro de rotación alrededor de nuestro planeta? Si disminuye su radio, según la 3ª ley de Kepler, ha de aumentar su velocidad, ya que su periodo (T) disminuye.
Si en el lanzamiento de un satélite desde la superficie terrestre se tiene presente el efecto de rotación de la Tierra, ¿se necesitará más, menos o igual energía de lanzamiento? Menos, pues se aprovecha "el impulso" dado por la rotación terrestre.
¿Cómo se denominaba la teoría de Ptolomeo que describía el movimiento retrógrado de los planetas? Teoría de los epiciclos.
¿Puede haber algún punto entre dos masas en que sea nulo el campo gravitatorio y NO lo sea el potencial gravitatorio? Sí. Pero NO lo contrario (el potencial gravitatorio entre las masas NO es nulo)
¿Cuál es el valor máximo que puede tener el potencial gravitatorio creado por una masa puntual? Cero. En el infinito
¿En qué unidades (S.I.) se mide la constante de gravitación universal? N · m^2/kg^2
¿En qué unidades puede medirse el campo gravitatorio generado por las masas? En N/kg y/o en m/s^2
¿Puede existir algún punto entre la Luna y la Tierra en el que al situar allí un objeto éste NO pese? Sí. Justo donde se contrarrestan los campos gravitatorios de la Luna y la Tierra.
¿Cómo se ve afectado el periodo de rotación de un satélite geoestacionario si su masa se triplicara? NO se ve afectado por ello, pues ese periodo depende de la masa de la Tierra, y NO de la del satélite.
Espontáneamente ¿en qué sentido se mueven las masas en el interior de los campos gravitacionales? Siempre desde los puntos de mayor potencial a los de menor potencial.
¿Qué forma geométrica tienen las superficies equipotenciales generadas por una masa puntual? Son esferas concéntricas a la masa. El trabajo para mover una masa por esas superficies es Nulo.
¿Qué relación geométrica hay entre las líneas de fuerza del campo gravitatorio generado por una masa y sus superficies equipotenciales? Son perpendiculares.
¿Cómo se denomina el punto de la órbita terrestre alrededor del Sol donde nuestro planeta se mueve más lentamente? Afelio.
Si conservando su mismo radio, la masa de la Tierra se duplicara, ¿qué sucedería con la gravedad en la superficie? Aumentaría en la misma proporción.
¿Puede ser positiva la energía de un satélite que orbita a la Tierra a cierta altura? No. Eso es "garantía" de que el satélite permanece ligado gravitacionalmente al planeta.
¿Cómo se ve modificada la velocidad de escape de un objeto si aumentase la masa de éste? NO se ve afectada en absoluto. Ese parámetro depende de la masa de la Tierra y del lugar (radio) desde el que se lanza.
Si dos satélites de masas diferentes están a la misma altura girando alrededor de la Tierra, ¿cuál se moverá más rápido: el de mayor masa o el de menor masa? Los dos se moverán con idéntica velocidad.
¿Cómo se vería afectado el peso de los cuerpos si desapareciera el aire terrestre? No se modificarían.
¿Cuándo es posible usar la expresión U = mgh para la energía potencial gravitatoria? Solo cuando las alturas respecto de la superficie son muy pequeñas en comparación con el radio terrestre (y por tanto NO hay variaciones importantes de g)
Si usamos el criterio de poner el valor cero de U en el infinito, podríamos emplear la expresión U = mgh (con h << R) para la energía potencial? Sí. Esa expresión (bajo esas condiciones) es independiente del criterio que se adopte.
Si por alguna razón la masa de la Tierra aumenta, ¿cómo se vería afectado por este hecho el periodo de traslación de nuestro planeta alrededor del Sol? NO se modificaría en absoluto, ya que ese periodo depende de la masa del objeto AL QUE SE DA LA VUELTA (segunda ley de Kepler)
Created by: farfan