9 ejemplos de preguntas sobre la fuerza gravitacional
1. La relación entre las masas de los planetas A y B es 2:3, mientras que la relación entre los radios de los planetas A y B es 1:2. Si el peso del objeto en el planeta A es w, entonces Berat El objeto en el planeta B es…
A. 3/8 de ancho
B. 3/4 ancho
C. 1/2 ancho
D. 4/3 w
E. 8/3 w
Discusión
Es conocida :
Masa del planeta A (mA) = 2
Masa del planeta B (mB) = 3
El radio del planeta A (rA) = 1
El radio del planeta B (rB) = 2
Masa del objeto = m
Peso de un objeto en el planeta A = w
Preguntó : peso de un objeto en el planeta B
Mandíbula :
La fórmula de la gravedad se deriva de Ley de gravedad de Newton adala:
Descripción: w = peso, G = constante gravitacional universal, M = masa del planeta, m = masa del objeto, r = distancia del objeto al centro del planeta. Si el objeto se encuentra en la superficie del planeta, entonces r = radio del planeta.
La masa del objeto es la misma, así que sustituya m por w/2G.
La respuesta correcta es A.
2. Un cohete con una masa w se lanza verticalmente hacia arriba desde la superficie de la Tierra. Si D es el diámetro de la Tierra, entonces justo cuando el cohete se encuentra a una altura de 0,5 D sobre la superficie de la Tierra, el peso del cohete es...
A. 4 w
B. 2 w
C. w
D. 0,5 w
E. 0,25 w
Discusión
Se sabe que:
Peso del cohete = w
Radio de la Tierra = distancia desde el centro de la Tierra = R
Diámetro de la Tierra = D = 2R
Preguntó: El peso del cohete cuando se encuentra a una altura de 0,5 D desde la superficie de la Tierra.
Respuesta :
0,5 D = 0,5 (2R) = R
La distancia del cohete al centro de la Tierra = radio de la Tierra + distancia del cohete a la superficie de la Tierra = R + R = 2R
El peso es la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto. La fuerza gravitatoria (F) es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al centro de la Tierra (R), por lo que el peso es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
La respuesta correcta es E.
3. Tabla de datos físicos del objeto A y del objeto B con respecto a la superficie terrestre, cuyo radio es R. La comparación de la intensidad del campo gravitatorio del objeto A con el del objeto B es...
A. 2 : 1
B. 4 : 1
C. 1 : 4
D. 9 : 4
E. 4 : 9
Discusión
Es conocida :
Masa del objeto A (mA) = 1
Masa del objeto B (mB) = 2
La distancia del objeto A al planeta Tierra (rA) = 1
La distancia del objeto B al planeta Tierra (rB) = 2
Preguntó : comparación de la intensidad del campo gravitatorio del objeto A (gA) con el objeto B (gB)
Mandíbula :
La fórmula para la intensidad del campo gravitatorio terrestre:
Descripción: g = intensidad del campo gravitatorio terrestre, G = constante gravitatoria universal, mB = masa de la Tierra, rB = radio de la Tierra
Comparación de la intensidad del campo gravitatorio del objeto A (gA) con el objeto B (gB)
gA : GB
G : G/2
1: 1/2
2: 1
La respuesta correcta es A.
4. Si la posición del objeto A está a 1/2 R por encima de la superficie de la Tierra, mientras que la posición del objeto B está a 2R por encima de la superficie de la Tierra (R = radio de la Tierra), entonces la relación de las intensidades del campo gravitatorio que experimentan los objetos A y B es...
A. 1 : 8
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1
Discusión
Es conocida :
Distancia del objeto A al centro de la Tierra = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Distancia del objeto B al centro de la tierra = 2R + R = 3R = 3
Preguntó : comparación de la intensidad del campo gravitatorio experimentado por los objetos A y B
Mandíbula :
Comparación de la intensidad del campo gravitatorio experimentado por los objetos A y B. :
La respuesta correcta es D.
5. Un astronauta en la superficie de la Tierra experimenta un campo gravitatorio de g, por lo que cuando se encuentra a una altura de 1,5 R de la superficie de la Tierra experimentará un campo gravitatorio de … (R = radio de la Tierra).
A. g/0,50
B. g/2,25
C. g/6,25
D. g/7,50
E. g/6,00
Discusión
La fuerza gravitatoria (F) es directamente proporcional al campo gravitatorio (g). Cuanto mayor sea la fuerza gravitatoria, mayor será el campo gravitatorio. La fuerza gravitatoria (F) que experimenta un objeto es directamente proporcional a 1/r.2donde r = la distancia de un objeto al centro de la Tierra. Debido a que la fuerza gravitatoria es directamente proporcional a 1/r2 Entonces, el campo gravitatorio (g) también es directamente proporcional a 1/r.2.
Cuando un astronauta se encuentra en la superficie de la Tierra a una distancia R (R = radio de la Tierra) del centro de la Tierra, el campo gravitatorio que experimenta es g. Esto se puede demostrar mediante el siguiente cálculo:
El campo gravitatorio (g) es proporcional a 1/R2. Si R = 1 entonces 1 / R2 = 1 / 12 = 1 / 1 = 1. Si la distancia del astronauta al centro de la tierra = 1, entonces experimenta un campo gravitatorio de = (g)(1) = g.
La distancia del astronauta al centro de la Tierra es 1,5R = 1,5(1) = 1,5, por lo que experimenta un campo gravitatorio de: 1 / R2 = 1 / 1,52 = 1 / 2,25. Por lo tanto, si la distancia del astronauta al centro de la Tierra es = 1,5, entonces experimenta un campo gravitatorio de = (g)(1 / 2,25) = g / 2,25
La respuesta correcta es B.
6. La comparación de la intensidad del campo gravitatorio terrestre para dos objetos, uno sobre la superficie terrestre y el otro a una altura de ½ R desde la superficie terrestre (R = radio de la Tierra) es....
A. 1 : 2
B. 2 : 3
C. 3 : 2
D. 4 : 9
E. 9 : 4
Discusión
Es conocida :
La distancia del objeto A al centro de la Tierra (rA) = R = 1
La distancia del objeto B al centro de la Tierra (rB) = 0,5R + R = 1,5R = 1,5
Preguntó : comparación de la intensidad del campo gravitatorio experimentado por los objetos A y B
Mandíbula :
Comparación de la intensidad del campo gravitatorio experimentado por los objetos A y B. :
La respuesta correcta es E.
7. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza gravitacional entre la Tierra y un objeto que se encuentra sobre la superficie terrestre? Masa de la Tierra = 5,97 x 1024 kg, masa del objeto = 1000 kg, radio de la Tierra = 6,38 x 106 metros. ¿Cuál es el peso o la fuerza gravitatoria de la Tierra que actúa sobre el objeto si se calcula utilizando la fórmula de la segunda ley de Newton, donde la aceleración gravitatoria (g) = 9,8 m/s²?2 ?
Discusión
Se sabe que:
Masa de la Tierra (mB) = 5,97 x 1024 kg
Masa del objeto (mb) = 103 kg
Radio de la Tierra (r) = 6,38 x 106 metro
Constante gravitacional universal (G) = 6,67 x 10-11 N·m2 / kg2
Aceleración debida a la gravedad (g) = 9,8 m/s2
Pregunta: ¿Qué tan grande es la fuerza gravitatoria?
Respuesta :
La magnitud de la fuerza gravitatoria entre la Tierra y un objeto (utilizando la fórmula de la ley de gravitación de Newton):
Descripción: w = F = fuerza gravitatoria, G = constante gravitatoria universal, mB = masa de la Tierra, mb = masa del objeto, r = distancia entre el centro de la Tierra y el centro del objeto. El objeto se encuentra en la superficie de la Tierra, de modo que r = radio de la Tierra.
Peso de un objeto (utilizando la fórmula de la segunda ley de Newton):
w = mg = (1000)(9,8) = 9800 Newtons
Compare este resultado de cálculo con el anterior. Los valores son prácticamente idénticos debido al redondeo. Se puede concluir que el peso de un objeto en la superficie terrestre es la fuerza de gravedad terrestre que actúa sobre dicho objeto.
8. ¿Cuál es la fuerza gravitatoria entre la Tierra y un objeto situado a una altura de 10.000 metros sobre el nivel del suelo? Masa de la Tierra = 5,97 x 1024 kg, masa del objeto = 1000 kg, radio de la Tierra = 6,38 x 106 metro.
Discusión :
Compárese con la respuesta número 1. Cuanto más lejos de la tierra, menor es el peso del objeto.
9. El cohete es pesado w Se lanza un cohete verticalmente hacia arriba desde la superficie de la Tierra. Si D es el diámetro de la Tierra, determine el peso del cohete cuando se encuentra a una altura de 2D desde la superficie terrestre.
Discusión
Se sabe que:
D = diámetro de la Tierra, R = radio de la Tierra, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Pregunta: ¿Cuál es el peso del cohete cuando está a una altura de 2D?
Respuesta :
La fuerza del peso o fuerza gravitatoria es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Matemáticamente:
Preguntas sobre la fuerza gravitatoria
1. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza gravitacional entre la Tierra y un objeto que se encuentra sobre la superficie terrestre? Masa de la Tierra = 5,97 x 1024 kg, masa del objeto = 2000 kg, radio de la Tierra = 6,38 x 106 metros. ¿Cuál es el peso o la fuerza gravitatoria de la Tierra que actúa sobre el objeto si se calcula utilizando la fórmula de la segunda ley de Newton, donde la aceleración gravitatoria (g) = 9,8 m/s²?2 ?
2. ¿Cuál es la fuerza gravitatoria entre la Tierra y un objeto situado a una altura de 100.000 metros sobre el nivel del suelo? Masa de la Tierra = 5,97 x 1024 kg, masa del objeto = 2000 kg, radio de la Tierra = 6,38 x 106 metro.
3. El cohete es pesado w Se lanza un cohete verticalmente hacia arriba desde la superficie de la Tierra. Si D es el diámetro de la Tierra, determine el peso del cohete cuando se encuentra a una altura 3D de la superficie terrestre.
