Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Julio 2024

El examen consta de 8 preguntas de 2 puntos, de las que podrá responder un MÁXIMO DE 5, combinadas como quiera. Si responde a más preguntas de las permitidas, sólo se corregirán las  5 primeras respondidas.

 

PREGUNTA 1. Interacción gravitatoria. Responda indicando y justificando la opción correcta.

1.1. Un satélite se mueve en una órbita estable alrededor de un planeta. Su momento angular respecto al centro del planeta: a) aumenta indefinidamente; b) es cero; c) permanece constante.

1.2. Sea  la velocidad de escape de un cuerpo situado en la superficie de la Tierra. La velocidad de escape del cuerpo si este se sitúa inicialmente a una altura medida desde la superficie igual a dos radios terrestres, será: a) ; b) ; c) .

 

1.1.  La respuesta correcta es la c. El momento angular de traslación de un satélite alrededor de un planeta o de un planeta alrededor del Sol permanece constante. Se demuestra con el principio de conservación del momento angular, para eso se deriva con respecto al tiempo:

 

 

Teniendo en cuenta que  es la definición del vector , y que  es la expresión de la fuerza , tenemos que:

 

 

Como  y  son vectores paralelos, su producto vectorial es cero, entonces:

 

 

El producto vectorial  representa el momento de la fuerza, , así nos queda:

 

 

Al ser la fuerza gravitatoria una fuerza central (los vectores de posición y de la fuerza tienen la misma dirección y sentidos contrarios, forman 180⁰) el momento de la fuerza es nulo, de lo que se deduce que:

 

 

 

1.2.  La respuesta correcta es la c.  Primero calculamos la velocidad de escape de un cuerpo situado en la superficie de la Tierra, es decir, la velocidad que le tendríamos que comunicar desde ese punto para que se alejara tanto de forma que la Tierra ya no ejerciera ninguna fuerza de atracción sobre él:

 

 

 

 

Hacemos lo mismo, pero con el cuerpo situado a una altura sobre la superficie de la Tierra igual a dos radios terrestres, es decir, a una distancia de tres radios terrestres desde el centro de la Tierra: