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Ayuda con estos problemas de Física, por favor?

Ayuda con estos problemas de Física, por favor. La estación espacial internacional describe una órbita circular en torno a la Tierra a unos 400 km de altura sobre ella. Aplicando la ley de la gravitación universal y la segunda ley de newton a su aceleración centrípeta, calcula la velocidad orbital de la estación espacial en km / h. La Luna describe una órbita aproximadamente circular en torno a la Tierra con una distancia entre los centros de ambos cuerpos de d = 384400 km. La masa de la Luna es 81 veces menor que la de la Tierra. Calcula la velocidad orbital de la Luna. Calcula el periodo (tiempo que tarda en una vuelta) en días de la Luna en torno a la Tierra, si ha de recorrer con esa velocidad una distancia igual a la longitud de la circunferencia de su órbita, que es L = 2 · π · R siendo R = 384400 km La masa de la Luna es 81 veces menor que la de la Tierra, y su radio es RL = 1738 km. A partir de estos datos calcula el valor de la aceleración de la gravedad en la Luna y el peso de una persona de 80 kg sobre la Luna, en newton y en kilogramo - fuerza.

En resumen

Primer problema. El radio de la Tierra es 6371 km, por lo que la distancia a la que se encuentra la estación espacial, con respecto al centro de la Tierra, será de 6771 km (sumando los 400 km de altura). La fuerza de atracción gravitatoria es : <img src="https://tex.z-dn.net/?

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Yaileen
4

Primer problema.

El radio de la Tierra es 6371 km, por lo que la distancia a la que se encuentra la estación espacial, con respecto al centro de la Tierra, será de 6771 km (sumando los 400 km de altura).

La fuerza de atracción gravitatoria es : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=F_G%20%3D%20G%5Ccdot%20%5Cfrac%7BM_T%5Ccdot%20m%7D%7Bd%5E2%7D" />

La fuerza centrípeta, como consecuencia del giro, es : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=F_%7Bct%7D%20%3D%20m%5Ccdot%20%5Cfrac%7Bv%5E2%7D%7Bd%7D" />

Para que la estación espacial se mantenga en órbita es necesario que ambas fuerzas sean iguales : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=G%5Ccdot%20%5Cfrac%7BM_T%5Ccdot%20m%7D%7Bd%5E2%7D%3D%3Cspan%3Em%5Ccdot%20%5Cfrac%7Bv%5E2%7D%7Bd%7D" />

Simplificando obtenemos : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=v%20%3D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7BG%5Ccdot%20M_T%7D%7Bd%7D%7D" />

Podemos escribir la expresión anterior en función del valor de "g" en la Tierra si lo relacionamos con el radio de ésta.

La expresión quedaría como : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=v%20%3D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7Bg%5Ccdot%20R_T%7D%7Bd%7D%7D" />.

Como nos piden la velocidad en km / h, vamos a expresar el valor de "g" en esa unidad :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=g%20%3D%209%2C8%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%5E2%7D%5Ccdot%20%5Cfrac%7B1%5C%20km%7D%7B10%5E3%5C%20m%7D%5Ccdot%20%5Cfrac%7B3%5C%20600%5E2%5C%20s%5E2%7D%7B1%5C%20h%5E2%7D%20%3D%201%2C27%5Ccdot%2010%5E5%5Cfrac%7Bkm%7D%7Bh%5E2%7D" />

Sólo nos queda sustituir :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=v%20%3D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B1%2C27%5Ccdot%2010%5E5%5C%20km%2Fh%5E2%5Ccdot%206%5C%20371%5E2%5C%20km%5E2%7D%7B6%5C%20771%5C%20km%7D%7D%20%3D%20%5Cbf%202%2C76%5Ccdot%2010%5E4%5Cfrac%7Bkm%7D%7Bh%7D" />

Segundo problema.

El desarrollo es análogo al primero y, si se tiene en cuenta la masa de la Luna, al igualar ambas expresiones vuelve a desaparecer ese dato, por lo tanto la velocidad orbital será la misma expresión que en el caso anterior :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=v%20%3D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7BG%5Ccdot%20M_T%7D%7Bd%7D%7D%20%3D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B6%2C674%5Ccdot%2010%5E%7B-11%7D%5Cfrac%7BN%5Ccdot%20m%5E2%7D%7Bkg%5E2%7D%5Ccdot%205%2C972%5Ccdot%2010%5E%7B24%7D%5C%20kg%7D%7B3%2C844%5Ccdot%2010%5E8%5C%20m%7D%7D%20%3D%20%5Cbf%201%2C018%5Ccdot%2010%5E3%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%7D" />.

Calcula la fuerza de atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna, teniendo en cuenta los siguientes datos : radio Tierra, radio Luna, distancia Tierra - Luna)?

La fuerza de atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna es : F = 1. 98 * 10²⁰ N La ley de gravitación universal expresa que su valor se determina mediante la siguiente fórmula : F = G * m1 * m2 / d², es decir que…

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¿Cuántas veces es mayor la cantidad de movimiento angular de la Tierra en órbita en torno al Sol que el de la Luna en órbita alrededor de la Tierra?

Respuesta : La cantidad de movimiento angular, en física, se describe como : I = m. R ^ 2 m = masa del cuerpo r = es la distancia del centro al giro. Para el sistema Sol - tierra : I = (5. 98x10 ^ 24kg)(1. 5x10 ^ 11m) ^…

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¿Cuántas veces es mayor la cantidad de movimiento angular de la Tierraen órbita en torno al Sol que el de la Luna en órbita alrededor de la Tierra?

Del sol a la tierra es 9. 999999x10 ^ 46 veces mayor que de la tierra a la lunaCantidad de movimiento angular I = m. R²m = masa del cuerpo. R = es la distancia del centro al giro. Sol - tierra : I = (5. 98x10²⁴kg)(1.…

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La órbita de la luna alrededor de la Tierra casi circular, tiene un radio promedio de cercul 385, 000 km y un período t, el tiempo necesario para dar una revolución es de la aceleración de la Luna hac?

1 - La luna gira alrededor de la tierra a una distancia de 384, 000Km . Suponiendo que la órbita es circular, halle la aceleración centripeta de la luna. . 3 - Una partícula posee movimiento circular uniforme con radio…

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