Centro Educativo La PreuRafael Rufián Millán
Física · Gravitación · PAU Andalucía 2024 (examen oficial)

Velocidad de escape y órbita estacionaria en Júpiter

Puntuación 2,5 puntosExamen PAU Andalucía 2024, examen oficialTipos Satélites

Enunciado

a) i) Deduzca razonadamente la expresión de la velocidad de escape de un cuerpo desde la superficie de un planeta. ii) La masa y el radio de la Tierra son 81 y 3,67 veces la masa y el radio de la Luna, respectivamente. ¿Qué relación existe entre las velocidades de escape desde las superficies de la Tierra y la Luna? Razone su respuesta.

b) Se desea poner alrededor de Júpiter un satélite artificial en órbita circular estacionaria (igual periodo que el planeta). Un día en Júpiter es 0,41 veces el día terrestre y la masa de Júpiter es 318 veces la de la Tierra. Determine: i) el radio orbital alrededor de Júpiter; ii) la relación que existe entre los radios orbitales de dos satélites que orbitan estacionariamente alrededor de la Tierra y de Júpiter.

G = 6,67·10−11 N m2 kg−2; MJúpiter = 1,9·1027 kg; TTierra = 24 h

a) Velocidad de escape: Tierra y Lunab) Satélite estacionario alrededor de Júpiter TierraLunave,Tve,Lve,T / ve,L = √(81/3,67) ≈ 4,70JúpiterT = 0,41 días = 35 424 srJ = 1,59·108 mrJ/rT ≈ 3,77

Resultados

ApartadoMagnitudResultado
a) i)Velocidad de escapeve = √(2GM/R)
a) ii)ve,T / ve,L4,70
b) i)Radio orbital en Júpiter1,59·108 m
b) ii)rJ / rT3,77