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Campo gravitatorio: cuestiones PAU
1. Describe brevemente las teorías que se han sucedido a lo largo de la historia
para explicar la estructura del sistema solar.
2. Enuncia las Leyes de Kepler y añade las consecuencias que de éstas se pueden
derivar.
3. Expresa, en notación vectorial, la Ley de Gravitación Universal, explicando
cómo y por qué se introduce el concepto de intensidad de campo gravitatorio
4. Concepto de línea de campo. ¿Pueden cortarse en un punto la líneas de campo
que representan a un campo gravitatorio? Razona la respuesta.
5. ¿Qué significa y qué consecuencias tiene que el campo gravitatorio sea
conservativo?
6. ¿Cuándo se dice que una fuerza es conservativa? ¿es conservativa la fuerza de la
gravedad? Razona la respuesta.
7. Teorema del trabajo y la energía cinética. ¿Qué se deduce de este teorema
cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son conservativas?
8. Demuestra que cuando las fuerzas que actúan sobre una partícula material son
conservativas, se conserva la energía mecánica de dicha partícula.
9. Características del movimiento de una partícula sometida a una fuerza central
10. Una partícula está sometida a una fuerza central. Justifica que la trayectoria
que describe es plana.
11. Razona por qué son planas las trayectorias de los planetas en torno al Sol
12. Indica y explica el significado de aquellas magnitudes que caracterizan,
vectorial o escalarmente, a un campo de fuerzas conservativo.
13. ¿Cómo se calcula el trabajo que hace el campo para trasladar una masa m
desde un punto A a otro B?
14. Conceptos de energía potencial y potencial. ¿Es necesario elegir un nivel cero
de energía potencial? ¿Y de potencial? Justifícalo.
15. ¿Qué es un campo de fuerzas conservativas? Explica el concepto de diferencia
de potencial entre dos puntos de un campo conservativo.
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16. Aplicando el Teorema de Gauss, obtén el valor del campo gravitatorio creado
por la Tierra en un punto exterior a la misma, suponiéndola completamente
esférica.
17. Comprueba que el flujo gravitatorio debido a una esfera homogénea de masa
M, a través de cualquier superficie cerrada que contenga a dicha esfera, es igual al
flujo de una partícula de masa M situada en el centro de la misma.
18. Ley de Gravitación Universal. Caracterización del campo gravitatorio
mediante la circulación y flujo.
19. Obtener razonadamente la velocidad de un satélite artificial que se mueve
alrededor de la Tierra, en una órbita circular de radio R (masa de la Tierra: M)
20. Deducir la expresión de la energía necesaria para poner un satélite en órbita
lanzándolo desde la superficie terrestre, justificándolo físicamente.
21. Obtén la expresión de la velocidad de escape de un cuerpo lanzado desde la
Tierra.
22. Si la fuerza con la que la Tierra atrae a la Luna es del mismo tipo que la fuerza
que hace caer una manzana de un árbol, por qué la Luna no cae hacia la Tierra.
23. La fuerza que ejerce la Tierra sobre un cuerpo es proporcional a su masa.
Justifica por qué entonces no caen más rápidamente los cuerpos con mayor masa.
24. Para un planeta de masa M y radio R, discute bajo qué condiciones se puede
considerar constante el vector intensidad del campo gravitatorio (Ayuda: discute
primero el módulo y a continuación la dirección y el sentido).
25. Describe una experiencia para determinar el valor de la intensidad del campo
gravitatorio en la superficie de la Tierra
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