Hoja de actividades: La ley de la gravitación universal de Newton

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo utilizar la ley de la gravitación universal de Newton para resolver problemas de una partícula que se aleja de la superficie de la Tierra o se acerca a ella.

P1:

Si la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos es de 10 newtons a cierta distancia, ¿cuánto sería esta fuerza gravitatoria si la distancia se doblara?

  • A15 N
  • B5 N
  • C52 N
  • D25 N

P2:

Calcula la fuerza gravitatoria entre dos bolas idénticas, de 3,01 kg cada una, sabiendo que sus centros están separados por una distancia de 15,05 cm, y que la constante de gravitación universal tiene un valor de 6,67×10 N⋅m2/kg2.

  • A2,668×10 N
  • B2,668×10 N
  • C2,668×10 N
  • D4,015×10 N

P3:

Dos cuerpos de 4.6 kg y 2.9 kg de masa experimentan una fuerza de atracción gravitatoria de 3.2×10 N. ¿Qué distancia separa estos dos cuerpos? Toma la constante de gravitación universal como 𝐺=6.67×10/Nmkg.

P4:

Teniendo en cuenta que la fuerza de la gravedad que actúa entre el Sol y un planeta es 4,37×10 N, donde la masa del planeta es 2,9×10 kg y la del Sol es 1,9×10 kg, calcula la distancia entre ellos. Usa la constante de gravitación universal 𝐺=6,67×10/Nmkg.

  • A4,348×10 m
  • B8,41×10 m
  • C2,9×10 m
  • D1,123×10 m

P5:

Un satélite de 2‎ ‎415 kg de masa orbita la Tierra a una distancia de 540 km de su superficie. Usando que la constante de gravitación universal vale 6,67×10 N⋅m2/kg2 , y que la masa y el radio de la Tierra son 6×10 kg y 6360 km, respectivamente, determina la fuerza gravitacional ejercida por la Tierra en el satélite.

P6:

Sabiendo que la masa y el diámetro de un planeta son 3 y 6 veces, respectivamente, los de la Tierra, calcula la razón entre la aceleración de la gravedad en el planeta y en la Tierra.

  • A121
  • B12
  • C1081
  • D112
  • E1108

P7:

Calcula la masa de un planeta, dado que la aceleración de la gravedad en su superficie es 6.003 m/s2, su radio es 2‎ ‎400 km, y la constante de gravitación universal es 6.67×10 N⋅m2/kg2.

  • A6.4×10 kg
  • B6.4×10 kg
  • C5.184×10 kg
  • D5.184×10 kg

P8:

Sabiendo que un planeta tiene una masa de 6.01×10 kg y un radio de 6‎ ‎014 km, halla la aceleración de la gravedad en su superficie y redondea la respuesta a dos decimales. Usa un valor aproximado de la constante de gravitación universal de 6.67×10 N⋅m2/kg2.

P9:

Desde una altura de 2‎ ‎352 cm de la superficie de un planeta, un astronauta dejó caer un objeto, el cual alcanzó la superficie del planeta a los 8 segundos. La masa del planeta es 7.164×10 kg, mientras que la de la Tierra es 5.97×10 kg, y el radio de la Tierra es 6.34×10 m. Dado que la aceleración de la gravedad de la Tierra es 𝑔=9.8/ms, calcula el radio del otro planeta.

  • A2.536×10 m
  • B2.113×10 m
  • C2.113×10 m
  • D2.536×10 m

P10:

Un trozo de hierro se coloca a una distancia de 23 cm de un fragmento de níquel que tiene una masa de 46 kg. Sabiendo que la fuerza de gravedad entre ellos es 2.9×10 N, calcula la masa del trozo de hierro. Usa la constante de gravitación universal 𝐺=6.67×10/Nmkg.

P11:

Determina la fuerza gravitacional entre dos bolas de masas 5,9 kg y 10 kg sabiendo que la distancia entre sus centros es 10 cm y la constante de gravitación universal es 6,67×10 N⋅m2/kg2.

  • A3,935×10 N
  • B6,67×10 N
  • C3,935×10 N
  • D3,935×10 N
  • E2,322×10 N

P12:

Un satélite se mantiene en órbita a 310 km por encima de la superficie terrestre por una fuerza gravitacional de 14‎ ‎637 N. Sabiendo que la masa de la Tierra es 6×10 kg, su radio es 6‎ ‎360 km y la constante de gravitación universal es 6.67×10 N⋅m2/kg2, calcula la masa del satélite.

  • A2.439×10 kg
  • B1.339×10 kg
  • C16.27 kg
  • D1.627×10 kg

P13:

Dos planetas están separados por una distancia de 3×10 km. La masa del primero es 9.9×10 toneladas, y la del otro es 10 toneladas. Sabiendo que la constante gravitacional universal es 6.67×10 N⋅m2/kg2, halla la fuerza de gravedad entre ellos.

  • A7.337×10 N
  • B2.201×10 N
  • C7.337×10 N
  • D7.337×10 N

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