Ejercicios de repaso Física Bloque I 2023 PDF

FÍSICA OFICIALES Y SUBOFICIALES EJERCICIOS DE REPASO BLOQUE I 1. Si la distancia de Mercurio al Sol en el perihelio es de 46 · 106 km y en el afelio de 69,8 · 106 km. Determinar...

FÍSICA OFICIALES Y SUBOFICIALES EJERCICIOS DE REPASO BLOQUE I 1. Si la distancia de Mercurio al Sol en el perihelio es de 46 · 106 km y en el afelio de 69,8 · 106 km. Determinar la longitud del semieje mayor de la órbita de Mercurio: a) 34,9 ∙ 10! km b) 12,5 ∙ 10! km c) 1 ∙ 10! km d) 57,9 ∙ 10! km 2. Un satélite se mueve sujeto a una fuerza central dirigida hacia el centro de la Tierra (RT = 6370 km). Fue impulsado por cohetes que lo abandonaron en su órbita a una altitud de 400 km del planeta y con una velocidad de 18820 Km/h paralela a la superficie de la Tierra. La velocidad del satélite, en dicha órbita, cuando alcanza su máxima altitud de 5240 km es de: a) 10974 km/h b) 36000 km/h c) 1437 km/h d) 1962 km/h 3. Calcular el momento cinético de la Luna respecto a la Tierra, sin considerar el movimiento de rotación (masa Luna: 7,349 · 1022 kg; Radio orbital medio = 384400 km; velocidad orbital: 1,024 km/s) a) 2,9 ∙ 10"# kg m" /sb) b) 2,2 ∙ 10$% kg m" /s c) 1,22 ∙ 10"& kg m" /s d) 2,89 ∙ 10%' kg m" /s 4. Tenemos dos cuerpos A y B, siendo mA = 3 mB y rB = 3 rA. ¿Cuál es la relación entre sus velocidades si ambos cuerpos tienen el mismo momento angular? a) La velocidad en A es el doble de la velocidad en B b) La velocidad en A es igual que la velocidad en B c) La velocidad en A es nueve veces menor que la velocidad en B d) La velocidad en B es el triple de la velocidad en A 5. Europa es un satélite del planeta Júpiter, el menor de los cuatro satélites galileanos, ya que fueron descubiertos por él. Su periastro o perihelio se encuentra a 664862 km y su apoastro o afelio a 676938 km. ¿Cuál es la relación entre la velocidad máxima (vM) y mínima (vm) del satélite Europa? a) v( = 2 v) b) v( = 0,5 v) c) v( = 0,67 v) d) v( = 1,018 v) 6. Mercurio es el planeta del Sistema Solar más próximo al Sol y el más pequeño. En el afelio su distancia al sol es de 6,99 · 1010 m y su velocidad es 3,88 · 104 m/s, siendo su distancia al Sol en el perihelio de 4,6 · 1010m. Calcule la velocidad orbital de Mercurio en el perihelio a) 5,9 ∙ 10' m/s b) 2,4 ∙ 10' m/s c) 7,6 ∙ 10' m/s d) 5,9 ∙ 10% m/s 7. El radio medio de la órbita de Júpiter es 5,203 veces el terrestre. Calcula la duración del año de Júpiter: a) 1,23 años terrestres b) 3 años terrestres c) 23,1 años terrestres d) 11,87 años terrestres 8. Aplicando la Tercera Ley de Kepler, calcular la distancia entre Marte y el Sol en términos de distancia entre la Tierra y el Sol (distancia Marte - Sol dividida entre distancia Tierra - Sol), teniendo en cuenta los siguientes datos: período de revolución de la Tierra, 365 días; período de revolución de Marte, 700 días a) 0,52 b) 1,54 c) 1,92 d) 2,45 9. El semieje mayor de un planeta 𝑎$ es 16 veces mayor que el de otro planeta 𝑎". ¿Cuál es la relación entre los períodos de las órbitas que realizan? *! *! *! *! a) = 64 b) = 6,35 c) = 0,16 d) = 0,0016 *" *" *" *" 10. Un planeta A tiene un período de revolución el doble que el de un planeta B. ¿Cuál es la relación del radio de órbita del planeta A con respecto al radio de órbita del planeta B? a) 1,5874 b) 2,4343 c) 1,987 d) 0,0121 11. El planeta enano Plutón, de masa 1,25 · 1022 Kg y un diámetro de 2390 Km. Calcular la gravedad en la superficie de Plutón a) 3,4 m/s" b) 0,58 m ∙ s+ " c) 2,4 m/s" d) 0,14 m/s" 12. Calcular la masa del planeta Mercurio, sabiendo que posee un radio de 2440 km y una intensidad de campo gravitatorio en su superficie de 3,7 𝑁 ∙ 𝐾𝑔+$ a) 3,3 ∙ 10"% Kg b) 3,3 ∙ 10%" Kg c) 3,3 ∙ 10%" g d) Ninguna de las anteriores 13. ¿Qué masa habría que colocar en la Luna para que pesase lo mismo que pesa en la Tierra un cuerpo de masa 0,5 Kg? Datos: 𝑔-./0 = 1,93 N/Kg a) 0,5 Kg b) 2,54 Kg c) 50 Kg d) 0,5 N 14. Makemake es un planeta enano situado en el cinturón de Kuiper. Si su radio es 0,12 veces el radio de la Tierra y su masa es 0,0007 veces la masa de la Tierra. La gravedad en la superficie de Makemake es… (𝑔* = 9,81 m/𝑠 " ) a) 2 m/s" b) 1,34 m/s" c) 0,477 m/s" d) 33,1 m/s" 15. La masa de la Luna es 1⁄81 de la masa de la Tierra y su radio es 1/4 del radio de la Tierra. Calcula lo que pesará en la superficie de la Luna una persona que tiene una masa de 70 Kg. a) 70N b) 700N c) 243N d) 135,5N 16. La masa de un planeta es 0,27 veces la masa de la Tierra y el radio es 1/6 del radio de la Tierra. ¿Cuál es la gravedad de ese planeta respecto a la gravedad de la Tierra? a) 0,76 g 1 b) 1,62 g 1 c) 9,72 g 1 d) 6 g 1 17. Calcular a qué distancia de la Tierra; entre la Tierra y la Luna, la gravedad de ambos se anula. (𝑀*23440 = 6 ∙ 10"' 𝐾𝑔; 𝑀-./0 = 7,35 ∙ 10"" 𝐾𝑔; 𝑑 *23440+-./0 = 384100 𝐾𝑚) a) 345824,27 Km b) 231525,12 Km c) 125128,20 Km d) 49431,49 Km 18. Supongamos que la distancia entre dos asteroides es de 4,15 · 104 Km y la masa de uno de ellos (asteroide A) es 0,3 veces la del otro (asteroide B). Calcular en qué punto con respecto a la masa B, entre ambos, la fuerza de los dos se igualaría: a) 35373,18 Km b) 26813,6 Km c) 2311,43 Km d) 14686,4 Km 19. Dos puntos materiales de masas m1 y m2 = 2m1 respectivamente, se encuentran a una distancia de 1 m. Busca el punto donde una tercera masa estaría en equilibrio con las otras dos: a) A 0,586 de m$ b) A 0,586 de m" c) A 0,414 de m" d) Las respuestas a. y c. son correctas 20. Hallar la energía potencial gravitatoria de dos masas de 40 Kg y 12 Kg separadas 2 m. a) − 1,6 ∙ 10+ # 𝐽 b) 4 ∙ 10+ 5 𝐽 c) 8 ∙ 10+ 5 𝐽 d) − 4,5 ∙ 10+ # 𝐽 21. Tres partículas m1 = 1 Kg; m2 = 2 Kg; m3 = 3 Kg, están situadas en los vértices de un triángulo equilátero de 1 m de lado. Hallar la energía potencial total del sistema: a) − 73,37 ∙ 10+ $& 𝐽 b) − 7,34 ∙ 10+ $$ 𝐽 c) − 7,34 ∙ 10+ $$ 𝑁 d) − 73,41 ∙ 10+ $$ J 22. Dos masas puntuales de 10 Kg cada una se encuentran en los puntos (0, 0, 0) y (4, 0, 0) m. Calcular la energía potencial de las masas: a) − 4,3 ∙ 10+ 5 𝐽 b) − 2,21 ∙ 10+ # 𝐽 c) − 6,3 ∙ 10+ 6 𝐽 d) Ninguna de las anteriores 23. La energía potencial gravitatoria de un cuerpo de masa 5 Kg es, en un determinado punto del campo - 2500 J. ¿Cuál es su potencial en dicho punto? a) − 2500 J b) − 120 N/cm c) 128 V d) − 500 J/Kg 24. Tenemos cuatro masas iguales de 2 Kg en los vértices de un cuadrado de dos metros de lado. Calcular el potencial gravitatorio en el centro del cuadrado 7 : 7 a) – 3,77 ∙ 10+ $& 89 b) – 2,34 ∙ 10+ $$ 𝐽 c) – 4,54 ∙ 10+ 5 89 d) 2,34 ∙ 10+ $& 89 25. Determina la velocidad de una masa puntual de 2Kg, inicialmente en reposo, que bajo la acción exclusiva del campo gravitatorio llega a un punto con potencial − 500 J/Kg procedente de otro a −100 J/Kg a) 50,3 m/s b) 12,5 m/s c) 0,78 m/s d) 28,3 m/s 26. Un objeto de masa M1 = 100 Kg se encuentra a 2 metros de otro objeto de masa M2 = 400 Kg. ¿Cuál es el trabajo realizado cuando la masa M1 se acerca 1 metro a la masa M2? a) 11,67 ∙ 10+ 6 𝑁 b) 13,34 ∙ 10+ 6 𝐽 c) − 6,81 ∙ 10+ # 𝐽 d) 4,72 ∙ 10# 𝑁 27. Cuatro masas puntuales iguales están situadas en los vértices de un cuadrado. ¿Cuál es el potencial gravitatorio en el centro del cuadrado? ;! ;! ;! ;!" a) − 4√2𝐺 - 𝐽/𝐾𝑔 b) − 8√2𝐺 -" 𝐽/𝐾𝑔 c) √2𝐺 - 𝐽/𝐾𝑔" d) 4𝐺 -" 𝑁/𝑘𝑔 28. ¿Cuál es el flujo gravitatorio terrestre máximo que atraviesa una superficie de 3 x 6 m? (𝑔& = 10𝑚/𝑠 " ) a) 40 𝑚% /𝑠 " b) 80 𝑚% /𝑠 " c) 180 𝑚% /𝑠 " d) Ninguna de las anteriores, ya que las unidades no son correctas 29. Un satélite geoestacionario tiene un periodo de traslación en segundos de… a) 32000 s b) 24000 s c) 3600 s d) 86400 s 30. Calcula el periodo de la estación espacial internacional (ISS), sabiendo que gira en una órbita situada a una distancia media de 400 Km sobre la superficie de la Tierra. (Datos: RT = 6370 Km; MT = 5,98 · 1024 Kg) a) 431,33 s b) 1231114 s c) 1012 s d) 5541,78 s 31. Un planeta esférico tiene un radio de 3000 Km y la aceleración de la gravedad en su superficie es 6 m/𝑠 ". ¿Cuál es la velocidad de escape para un objeto situado en la superficie del planeta? a) 134 m/s b) 34000 m/s c) 6000 Km/s d) 6000 m/s 32. Una estación espacial gira alrededor de un planeta en órbita circular a 100 Km de su superficie. ¿Cuál debería ser la velocidad necesaria para escapar a la atracción desde esa órbita? M = 6 · 1024 Kg y R = 5900 Km. G = 6,67 · 10+$$ Nm2/Kg2 a) 25 m/s b) 11,5 ∙ 10% m/s c) 12 ∙ 10" m/s d) 4,71 m/s 33. Obtén el valor del flujo que habrá en un área determinada si posee dos masas de 25 Kg cada una en su interior y otra masa de 30 Kg cerca de ellas, pero fuera del área delimitada anteriormente. a) − 5,47 · 10 + $& 𝑚% /𝑠 " b) 3, 92 · 10 + $& 𝑚% /𝑠 " ;# ;# c) – 4,19 · 10 – # =" d) 3, 62 · 10 – # =" 34. Tres masas iguales, M ¿qué flujo gravitatorio producen a través de una esfera imaginaria de radio R que las contiene? (G = constante de gravitación) a) – 12 π GM⁄R b) – 3 π GM c) – 12 π GM d) – 4 π GM⁄R 35. Un satélite se mueve sujeto a una fuerza central dirigida hacia el centro de la Tierra (RTIERRA = 6370 Km). Fue impulsado por cohetes que lo abandonaron en su órbita a una altitud de 400 km del planeta y con una velocidad de 18820 km/h paralela a la superficie de la Tierra. La velocidad del satélite, en dicha órbita, cuando alcanza su máxima altitud de 5240 Km es de: a) 10974 km/h b) 36000 km/h c) 1437 Km/h d) 1962 Km/h 36. Marte posee un satélite con un periodo de 460 minutos y que describe una órbita con un semieje mayor de 9,4 Mm. ¿Cuál es la masa de Marte? Nota: 𝐺 = 6,67 10+$$ 𝑁 ∙ 𝑚" /𝐾𝑔" a) 6,45 ∙ 10"% g b) 6,45 ∙ 10"% Kg c) 6,45 ∙ 10"$ Kg d) 6,45 ∙ 10"5 g 37. ¿Cuál es la masa de un planeta sobre el que describe un satélite una órbita circular de periodo P y radio r? K es la constante de proporcionalidad de la ley de la gravitación. a) 𝑀 = (4𝜋 " 𝑟 % )/(𝑘𝑃" ) b) 𝑀 = (8𝜋 " 𝑟 " )/(𝑘𝑃" ) c) 𝑀 = (4𝜋 𝑟 " )/(𝑘𝑃) d) 𝑀 = (8𝜋 " )/(𝑘𝑃)