Fuerza y peso
Un cuerpo tiene un peso P (newton) en un punto de la superficie terrestre. Si
este cuerpo es puesto en órbita a una altura de 2 radios terrestres entonces se afirma que:
1)Su peso se reduce a la novema parte.
2)La fuerza neta que actúa sobre el en
La órbita es 0.
3)La fuerza de peso que obra sobre el cuerpo en órbita no realiza trabajo.
este cuerpo es puesto en órbita a una altura de 2 radios terrestres entonces se afirma que:
1)Su peso se reduce a la novema parte.
2)La fuerza neta que actúa sobre el en
La órbita es 0.
3)La fuerza de peso que obra sobre el cuerpo en órbita no realiza trabajo.
1 respuesta
Respuesta de mikel1970
1
Las respuestas correctas son la 1º y la 3º. Veamos por qué:
1º Su peso se reduce a la novena parte
Verdadero
En principio podría ser cierta, pues el peso, o mejor, la tracción con que la Tierra lo atrae es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir, a más altura, menos peso, y a esa órbita se reduce el peso, sólo hace falta saber en cuanto.
Para ello suponemos que toda la masa de la Tierra está concentrada en su punto central, con lo que sobre la superficie de la Tierra es como si estuviéramos a una distancia Rt ( Radio de la Tierra), y el peso sobre la superficie será
Po = G*Mt*m/Rt^2
G = 6.67 N*m^2/kg^2, la constante de gravitación universal
Mt --> Masa de la Tierra
m --> masa del cuerpo
Rt --> Radio de la Tierra
A una altura de 2 veces el radio terrestre, estaremos a una distancia d = Rt + 2*Rt = 3*Rt, o sea a tres veces el radio de la Tierra de su centro, y el peso será
P = G*Mt*m/(3*Rt)^2 = G*Mt*m/(9*Rt^2)
Dividiendo P entre Po
P/Po = [G*Mt*m/(9*Rt^2)]/[G*Mt*m/Rt^2]
P/Po = 1/9
P = (1/9)*Po
Con lo cual es peso es la novena parte del que tiene enn la superficie de la Tierra
2º La fuerza neta que actúa sobre el en
La órbita es 0.
Falso
La única fuerza real que actúa sobre este cuerpo es su peso, o sea, la atracción de la Tierra sobre él. No hay otra fuerza que lo anule ( la fuerza centrífuga no existe, sino que es una fuerza ficticia).
Si no hubiera ninguna fuerza neta, sobre este cuerpo no se produciría ninguna aceleración, con lo cual mantendría una velocidad constante en un movimiento rectilíneo que lo alejaría de la Tierra. Sin embargo, es precisamente su peso el que le provoca una aceleración normal ( hacia el centro), que hace que la velocidad del cuerpo varíe, no en valor, pero sí en dirección
3º La fuerza de peso que obra sobre el cuerpo en órbita no realiza trabajo.
Verdadero
El trabajo se define como el producto escalar de la fuerza y el desplazamiento, o sea
W = F*s*cosA
Siendo A el ángulo que forma la fuerza y el desplazamiento.
En nuestro caso, la Fuerza va dirigida hacia el centro de la órbita, pero el desplazamiento es tangencial a él, con lo que A = 90º
Y el trabajo será
W = F*s*cos 90º = 0
1º Su peso se reduce a la novena parte
Verdadero
En principio podría ser cierta, pues el peso, o mejor, la tracción con que la Tierra lo atrae es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir, a más altura, menos peso, y a esa órbita se reduce el peso, sólo hace falta saber en cuanto.
Para ello suponemos que toda la masa de la Tierra está concentrada en su punto central, con lo que sobre la superficie de la Tierra es como si estuviéramos a una distancia Rt ( Radio de la Tierra), y el peso sobre la superficie será
Po = G*Mt*m/Rt^2
G = 6.67 N*m^2/kg^2, la constante de gravitación universal
Mt --> Masa de la Tierra
m --> masa del cuerpo
Rt --> Radio de la Tierra
A una altura de 2 veces el radio terrestre, estaremos a una distancia d = Rt + 2*Rt = 3*Rt, o sea a tres veces el radio de la Tierra de su centro, y el peso será
P = G*Mt*m/(3*Rt)^2 = G*Mt*m/(9*Rt^2)
Dividiendo P entre Po
P/Po = [G*Mt*m/(9*Rt^2)]/[G*Mt*m/Rt^2]
P/Po = 1/9
P = (1/9)*Po
Con lo cual es peso es la novena parte del que tiene enn la superficie de la Tierra
2º La fuerza neta que actúa sobre el en
La órbita es 0.
Falso
La única fuerza real que actúa sobre este cuerpo es su peso, o sea, la atracción de la Tierra sobre él. No hay otra fuerza que lo anule ( la fuerza centrífuga no existe, sino que es una fuerza ficticia).
Si no hubiera ninguna fuerza neta, sobre este cuerpo no se produciría ninguna aceleración, con lo cual mantendría una velocidad constante en un movimiento rectilíneo que lo alejaría de la Tierra. Sin embargo, es precisamente su peso el que le provoca una aceleración normal ( hacia el centro), que hace que la velocidad del cuerpo varíe, no en valor, pero sí en dirección
3º La fuerza de peso que obra sobre el cuerpo en órbita no realiza trabajo.
Verdadero
El trabajo se define como el producto escalar de la fuerza y el desplazamiento, o sea
W = F*s*cosA
Siendo A el ángulo que forma la fuerza y el desplazamiento.
En nuestro caso, la Fuerza va dirigida hacia el centro de la órbita, pero el desplazamiento es tangencial a él, con lo que A = 90º
Y el trabajo será
W = F*s*cos 90º = 0
