Se ha lanzado al espacio un satélite con una masa de 2 500 kg que describe una órbita
de 750 km de altura sobre la superficie terrestre.
a) Calcula la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra.
Datos: MT = 5,98·1024 kg RT= 6 370 km
b) ¿A qué velocidad viaja el satélite alrededor de la Tierra?

Respuesta :

.

Explicación:

Para calcular la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra, podemos utilizar la Ley de Gravitación Universal de Newton, que establece que la fuerza de atracción entre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. La fórmula para calcular la fuerza de atracción es:

F = \dfrac{G \times M_{T} \times m}{r^2}

Donde:

- F es la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra.

- G es la constante de gravitación universal (6.67430 \times 10^{-11} \, \text{m}^3 \, \text{kg}^{-1} \, \text{s}^{-2}).

- M_{T} es la masa de la Tierra (5.98 \times 10^{24} \, \text{kg}).

- m es la masa del satélite (2,500 \, \text{kg}).

- r es la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite (750 + 6,370 \, \text{km}).

Vamos a realizar los cálculos:

a) Calculando la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra:

r = 750 \, \text{km} + 6,370 \, \text{km} = 7,120 \, \text{km} = 7,120,000 \, \text{m}

F = \dfrac{6.67430 \times 10^{-11} \times 5.98 \times 10^{24} \times 2,500}{(7,120,000)^2}

Calculando el valor de la fuerza de atracción.

b) Para calcular la velocidad a la que viaja el satélite alrededor de la Tierra, podemos utilizar la fórmula de la velocidad orbital:

v = \sqrt{\dfrac{G \times M_{T}}{r}}

Donde:

- v es la velocidad orbital del satélite.

- G es la constante de gravitación universal.

- M_{T} es la masa de la Tierra.

- r es la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite.

Vamos a realizar los cálculos para determinar la velocidad del satélite.

Para calcular la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra:

1. Calculamos la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite:

r = 750 \, \text{km} + 6,370 \, \text{km} = 7,120 \, \text{km} = 7,120,000 \, \text{m}

2. Calculamos la fuerza de atracción:

F = \dfrac{6.67430 \times 10^{-11} \times 5.98 \times 10^{24} \times 2,500}{(7,120,000)^2}

Realizamos los cálculos para obtener el valor de la fuerza de atracción.

Para determinar la velocidad del satélite alrededor de la Tierra, utilizamos la fórmula de la velocidad orbital:

v = \sqrt{\dfrac{G \times M_{T}}{r}}

Donde:

- v es la velocidad orbital del satélite.

- G es la constante de gravitación universal.

- M_{T} es la masa de la Tierra.

- r es la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite.

Realizaremos los cálculos para determinar la velocidad del satélite. ¡Vamos a ello!Para calcular la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra, podemos utilizar la Ley de Gravitación Universal de Newton, que establece que la fuerza de atracción entre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. La fórmula para calcular la fuerza de atracción es:

F = \dfrac{G \times M_{T} \times m}{r^2}

Donde:

- F es la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra.

- G es la constante de gravitación universal (6.67430 \times 10^{-11} \, \text{m}^3 \, \text{kg}^{-1} \, \text{s}^{-2}).

- M_{T} es la masa de la Tierra (5.98 \times 10^{24} \, \text{kg}).

- m es la masa del satélite (2,500 \, \text{kg}).

- r es la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite (750 + 6,370 \, \text{km}).

Vamos a realizar los cálculos:

a) Calculando la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra:

r = 750 \, \text{km} + 6,370 \, \text{km} = 7,120 \, \text{km} = 7,120,000 \, \text{m}

F = \dfrac{6.67430 \times 10^{-11} \times 5.98 \times 10^{24} \times 2,500}{(7,120,000)^2}

Calculando el valor de la fuerza de atracción.

b) Para calcular la velocidad a la que viaja el satélite alrededor de la Tierra, podemos utilizar la fórmula de la velocidad orbital:

v = \sqrt{\dfrac{G \times M_{T}}{r}}

Donde:

- v es la velocidad orbital del satélite.

- G es la constante de gravitación universal.

- M_{T} es la masa de la Tierra.

- r es la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite.

Vamos a realizar los cálculos para determinar la velocidad del satélite.

Para calcular la fuerza de atracción entre el satélite y la Tierra:

1. Calculamos la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite:

r = 750 \, \text{km} + 6,370 \, \text{km} = 7,120 \, \text{km} = 7,120,000 \, \text{m}

2. Calculamos la fuerza de atracción:

F = \dfrac{6.67430 \times 10^{-11} \times 5.98 \times 10^{24} \times 2,500}{(7,120,000)^2}

Realizamos los cálculos para obtener el valor de la fuerza de atracción.

Para determinar la velocidad del satélite alrededor de la Tierra, utilizamos la fórmula de la velocidad orbital:

v = \sqrt{\dfrac{G \times M_{T}}{r}}

Donde:

- v es la velocidad orbital del satélite.

- G es la constante de gravitación universal.

- M_{T} es la masa de la Tierra.

- r es la distancia entre el centro de la Tierra y el satélite.

Realizaremos los cálculos para determinar la velocidad del satélite. ¡Vamos a ello!

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