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

Tercera ley de Kepler y masa de un planeta

Puntuación 2,5 puntosExamen PAU Andalucía 2024, examen de reservaTipos Satélites

Enunciado

a) i) Enuncie la tercera ley de Kepler identificando las magnitudes involucradas y sus unidades en el S.I. ii) Dos satélites describen órbitas circulares alrededor de un planeta de masa M. Si el radio de la primera órbita es el doble que el de la segunda, razone la relación que existe entre los periodos orbitales de los satélites.

b) Un satélite de masa 200 kg describe una órbita circular a una altura de 2·104 km sobre la superficie de un planeta de 6000 km de radio. El periodo orbital del mismo es de 1 día terrestre. Determine: i) la masa del planeta; ii) la diferencia entre las energías cinéticas en dicha órbita y en otra a la mitad de altura.

G = 6,67·10−11 N m2 kg−2

a) Tercera ley de Kepler: periodos de dos satélitesb) Masa de un planeta y energía cinética en dos órbitas Planetar1 = 2·r2T1/T2 = 23/2 ≈ 2,83 Planetah1 = 2·104 km, T = 1 díah2 = 1·104 kmM = 1,39·1024 kgΔEc = 2,23·108 J

Resultados

ApartadoMagnitudResultado
a) ii)T1/T2 con r1 = 2r22√2 ≈ 2,83
b) i)Masa del planeta1,39·1024 kg
b) ii)Ec (h/2) − Ec (h)2,23·108 J