FísicaMedio1 pts
Satélites, órbitas y leyes de Kepler
Castilla y León · 2020 · Septiembre
Enunciado
CHEOPS es un satélite de la Agencia Espacial Europea, de 300 kg de masa, que se encuentra orbitando a 700 km de altura sobre la superficie terrestre en una órbita aproximadamente circular. Calcule la energía requerida para que, desde la superficie de la Tierra, el satélite pasara a describir dicha órbita.
Datos (de la tabla de constantes del examen): ; ; .
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Resultado
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1
Estrategia
La energía que hay que comunicar al satélite es la diferencia entre su energía mecánica en la órbita y la que tiene en reposo en la superficie. En la superficie solo tiene energía potencial (despreciamos la rotación de la Tierra); en la órbita circular su energía mecánica es la mitad de la potencial, .
2
Desarrollo
Radio de la órbita:Energía en la superficie, con el satélite en reposo (despreciando la rotación terrestre):En la órbita circular la gravedad es la fuerza centrípeta, , así que y la energía mecánica es:La energía que hay que suministrar es la diferencia:Sale positiva, como debe ser: hay que dar energía al satélite para subirlo y, además, ponerlo a .
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)3
Consejo
No basta con la diferencia de energía potencial: el satélite tiene que llegar a la órbita con su velocidad orbital. Por eso la energía final es , no .
Si te dan la rotación de la Tierra, réstale la energía cinética que ya tiene en la superficie.
Paso 1 de 3
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