FísicaFácil2 pts
Satélites, órbitas y leyes de Kepler
Extremadura · 2021 · Junio
Enunciado
Un satélite orbita alrededor de un planeta describiendo una circunferencia de radio y tarda en dar una vuelta completa. Determine la masa del planeta.
Datos: constante de gravitación universal . (Calificación, 2 puntos)
Datos: constante de gravitación universal . (Calificación, 2 puntos)
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Resultado
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1
Estrategia
En una órbita circular la fuerza gravitatoria del planeta hace de fuerza centrípeta. Con la velocidad escrita en función del periodo, , sale la tercera ley de Kepler, , de la que se despeja la masa del planeta. La masa del satélite se simplifica y no hace falta.
2
Desarrollo
Pasamos el periodo a segundos:Igualamos la fuerza gravitatoria con la centrípeta ( es la masa del satélite y la del planeta):En un movimiento circular uniforme, . Sustituyendo:que es la tercera ley de Kepler. Despejamos la masa:Es unas nueve veces la masa de la Tierra (), algo menos que Urano (): un orden de magnitud razonable para un planeta. Como comprobación, la velocidad orbital es .
3
Consejo
Pasa el periodo a segundos antes de nada: con las horas el resultado sale veces más grande y no te darás cuenta si no compruebas el orden de magnitud.
En el examen deduce la tercera ley de Kepler (fuerza gravitatoria = centrípeta) en vez de escribirla de memoria: suele valer parte de la nota.
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