Prueba Física 10

USO COMPRENSIVO DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO

Para responder las preguntas 1 a 4 utilice la siguiente información

Los enunciados de las leyes de Kepler son:

Primera Ley: Cada planeta se mueve en orbita elíptica con el Sol en uno de los focos, y se designa con a (afelio) a la distancia mas alejada al Sol y p (perihelio) a la distancia más cercana al Sol

Segunda Ley : El planeta recorre en su órbita áreas iguales en tiempos iguales

Tercera Ley: El cociente entre periodo orbital al cuadrado y el cubo del semieje mayor es el mismo para todos los planetas

1. Para determinar el semieje mayor de la órbita de la Tierra es suficiente utilizar

• La primera ley de Kepler

• La segunda ley de Kepler

• La tercera ley de Kepler

• La ley de gravitación universal

Se podría inferir, sin hacer cálculos numéricos, en qué parte de su órbita Plutón se mueve más lentamente alrededor del Sol, utilizando únicamente

• La primera y la tercera ley de Kepler

• La primera y la segunda ley de Kepler

• La segunda y la tercera ley de Kepler

• La primera ley de Kepler y la ley de gravitación universal

De acuerdo con la primera ley de Kepler, si se designa por a la distancia del Sol al afelio y por p la distancia del Sol al perihelio de un planeta, entonces la distancia entre los focos de su órbita es

• a – p

• p – a

• a – 2p

• p – 2a

**. La excentricidad de la orbita de un planeta es donde a es el afelio y p el perihelio. Si para la órbita de un planeta hipotético a = 5 x 10⁸ km y p = 3 x 10⁸ km, entonces la excentricidad de la órbita es

• 2

• 4

• 1/4

• 1/2

EXPLICACIÓN DE FENÓMENOS

Un planeta tiene 4 lunas que orbitan a la misma distancia, como se muestra en la figura.

Si la masa de las lunas cumple que m₃ > m₄ > m₁ > m₂, y se sabe que la fuerza gravitacional es proporcional a la masa, ¿qué luna ejerce mayor fuerza gravitacional sobre el planeta?

• Luna 1

• Luna 2

• Luna 3

• Luna 4

Si la masa de la Luna fuese el doble de la actual y permaneciese en igual órbita alrededor de la Tierra, la fuerza de atracción Tierra-Luna sería

• Igual

• El doble

• El cuadruplo

• La mitad

De los siguientes enunciados relacionados a las fuerzas gravitacionales, el que está acorde con la ley de gravitación universal es:

• Las fuerzas gravitatorias son fuerzas de campo que siempre se ejercen entre dos cuerpos, cualquiera que sea el medio que las separe

• Las fuerzas gravitatorias varían con el inverso del cuadrado de la distancia entre los cuerpos, y por tanto, disminuyen rápidamente con el aumento de su separación

• Las fuerzas gravitatorias son proporcionales al producto de las masas de los cuerpos interactuantes

• Todos los enunciados anteriores estan de acuerdo con esa ley

**. La masa del Sol es de 2x10³⁰ kg y la masa de la Tierra en 6x10²⁴kg. Si la distancia promedio entre estos dos objetos en determinado es 1.5x10¹¹m . La fuerza gravitacional entre estos dos objetos es cercana:

• 3.5x10²² N

• 5.3x10³³ N

• 8.1x10⁴³ N

• 5.2x10³² N

INDAGACIÓN

Dos cuerpos celestes separados una cierta distancia d se atraen con fuerzas gravitacionales de valor F₀. Si sus masas fueran respectivamente el doble y la distancia entre ellas también el cuadruple, la fuerza de atracción sería igual a:

• 4F₀

• F₀/4

• F₀

• F₀/2

Las preguntas 10 a 12 se responden con el texto:

Desde el descubrimiento de Plutón en 1930, su pertenencia al grupo de planetas del sistema solar fue siempre controversia entre los astrónomos. En el año 2006 tras un intenso debate, la Unión Astronómica Internacional (UAI) creó una nueva categoría de cuerpos celestes: los planetas enanos, los cuales son objetos que giran alrededor del Sol en una orbita cuyo semieje mayor es mas grande que el de la orbita de Neptuno, tienen forma aproximadamente esférica, y su masa no es lo suficientemente grande para atraer todos los cuerpos pequeños que están cerca de él. De acuerdo con esta definición Plutón es un planeta enano.

Plutón tiene una orbita muy excéntrica y altamente inclinada, a continuación se señalan algunas de sus características físicas y orbitales como se observa en la tabla.

** Si se define una unidad astronómica (UA) como la distancia promedio de la Tierra al Sol, es decir su semieje mayor (1.5x10⁸ km), entonces el valor que más se aproxima al semieje mayor de Plutón al Sol en U.A es

• 39

• 30

• 7.8

• 78