PAU Física 2015 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 3 (Opció B)

OPCIÓ B P3) L’Estació Espacial Internacional es mou en una òrbita pràcticament circular al voltant de la Terra a 385 km d’altura sobre la superfície ter­ restre. Des de la superfície terrestre som capaços de veure l’estació orbital. a) Quina és la velocitat lineal orbital de l’estació i quin és el temps que s’ha d’esperar entre dues visualitzacions consecutives? b) Des de l’estació espacial es vol llançar un coet que escapi de l’atracció terrestre. Considerant negligible la massa de l’estació, quina velocitat addicional hem de donar al coet en el moment del llançament? Dades:  G = 6,67 × 10–11 N m2 kg–2 MTerra = 5,98 × 1024 kg RTerra = 6 370 km Nota:  Considereu negligible el moviment de rotació de la Terra.

Opció B P3) a) M m m v    0.2 F F G T Estació Estació Estació gravitatòr ia centrípeta 2 r r orbital orbital     6   3   6 0.2 r R h ,6 37 10 385 10 ,6 76 10 m orbital T   11   24 GM ,6 67 10 ,5 98 10     0.2 v T ,7 68 10 3 m / s Estació  6 r ,6 76 10 orbital El temps que s’ha d’esperar entre dues visualitzacions consecutives de l’estació es el PERÍODE 0.1 que es calcula a continuació.  2 r  T orbital 0.1 v Estació    6 2 ,6 76 10    0.2 T 5530 s 92 2, min  3 ,7 68 10 b) 0    0.2 E E E mecànica cinètica Potencial 1 M m 2 GM    m v 2 G T coet v T 0.2 coet escap . escap . 2 r r orbital orbital     11 24 2 ,6 67 · 10 ,5 98 10    4 vesc ,1 09 10 m / s 0.2  6 ,6 76 10      3 v v v ,3 18 10 m / s 0.4 esc Estació