SATÉLITES EN ÓRBITA

 

01 - Se lanza un satélite con el propósito de situarlo en una órbita circular situada en el plano ecuatorial y que sea geoestacionaria. El satélite describe su trayectoria con una velocidad de módulo constante v. Calcular:
a) El valor de la altura h donde evoluciona el satélite.
b) El módulo de la velocidad.
Dato: Radio de la Tierra = 6370 Km.
Solución

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02 - Un satélite de 500 kg de masa da una vuelta a la Tierra en una órbita circular cada 48 horas.
a) ¿A qué altura sobre la superficie terrestre se encuentra?
b) ¿Cuál será su periodo cuando se encuentre a una altura de la superficie terrestre igual a dos radips de la Tierra?
Datos: G = 6,67.10-11 N.m2.kg-2; radio de la Tierra = 6370 km; masa de la Tierra = 5,97.1024kg.
Solución

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03 - Dos satélites giran alrededor de un planeta en órbitas circulares de radios respectivos 2.108 m y 8.108 m, Calcula la relación entre sus velocidades tangenciales.
Solución

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04 - Deduce la fórmula de la energía total de un satélite en órbita.
Solución

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05 - La sonda Mars Express describe una órbita elíptica alrededor de Marte. La distancia a la superficie del planeta en el punto más próximo es de 258 km y de 11560km en el más alejado. Obtener la relación entre las velocidades de la sonda en esos dos puntos. Datos: Radio de Marte, 3390 km.
Solución

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06 - Un planeta gira en órbita elíptica alrededor de un planeta. Indicar cuales de las magnitudes permanecen constantes:
a) Momento angular
b) Momento lineal
c) Velocidad
d) Energía
Solución

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07 - Para situar un satélite en órbita geosíncrona a 36000 km de altura sobre la superficie terrestre se emplea un remolcador espacial (STS). Sabiendo que inicialmente el remolcador describe una órbita circular a 400 km de altura, determinar:
a) La velocidad que debe tener el remolcador en el punto A para transferirlo a la órbita elíptica de transición.
b) La velocidad que es necesario proporcionarle en el punto B para transferirlo finalmente a la órbita geoestacionaria.
Solución

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08 -a) Deducción de las ecuaciones de un cohete.
Solución

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09 - Un cohete de masa 1000 kg se coloca verticalmente en su base de lanzamiento. El gas de propulsión se expele de forma constante a 2 kg/s. Se pide:
a) Velocidad mínima de los gases de escape para que empiece a elevarse.
b) Velocidad del cohete a los 10 s del comienzo de la ignición.
Solución

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10 - Un cohete tiene un cuerpo m1= 25 kg con mcb = 225 kg de combustible que se consume a razón de q = 5 kg/s. Los gases se expulsan con velocidad relativa respecto al cohete u = 1500 m/s. Se pide:
a) Velocidad máxima alcanzada por el cohete en su ascenso vertical sin considerar el rozamiento del aire.
b) Masa de combustible necesario para lanzar el cohete al espacio si la velocidad de escape del campo gravitatorio terrestre es 11200 m/s.
Solución

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11 - Un satélite artificial se lanza desde un punto de latitud 28º N para ponerlo en órbita geoestacionaria. Se pide:
a) Velocidad del punto de lanzamiento debida a la rotación de la Tierra .
b) Energía mecánica que tenía el satélite antes del lanzamiento.
c) Energía mecánica que tiene en su órbita
Datos: Masa del satélite 1300 kg. Radio de la Tierra 6370 km
Solución

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