7/21/2019 Temas de Fisica-trabajo y Energia-2

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Unidad 2: Trabajo y energía.

Física, puntos extra 2.

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Actividad de Puntos Extra 2.

Incluir los desarrollos.

La masa de Júpiter es aproximadamente 318 veces la de la Tierra y su diámetro es 11 veces mayor. Calculael peso en ese planeta de un astronauta cuyo peso en la Tierra es 750N.

Datos:

Past-tierr = 750 N

M jup = 318 Mtierr

R jup = 11 Rtierr 

Incognita:

P jup = ?

La fórmula del peso es:

P = m * g

Utilizando la ley de interacción gravitatoria de Newton tenemos:

FG  = la fuerza con que un planeta atrae un cuerpo.

G = constante de gravitación universal (6.67 x 10 -11 N m2/kg2).

M = masa del planeta.

m = masa del astronauta.

R = radio del planeta.

FG = G ((M * m) / R2))

Igualando las formulas del peso y la de interacción gravitatoria tenemos:

G ((M * m) / R2)) = m * g

Simplificando y despejando, tenemos que la gravedad (g) en la superficie de un planeta será siempre:

g = G (M/R2)

Sustituyendo los datos tenemos que si:

P = m * g  y g = G (M/R2) 

R jup = 11 Rtierr 

M jup = 318 Mtierr

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Unidad 2: Trabajo y energía.

Física, puntos extra 2.

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Entonces:

P = m * G (M/R2) 

P jup = m * G (M jup / R jup2)

P jup = m * G (318 Mtierr / 11 Rtierr 2)

P jup = m * G ((318) Mtierr / (212) Rtierr 2)

Si establecemos que el peso del astronauta en la tierra es igual a:

Past-tierr = m * G (Mtierr / Rtierr 2)

Y ya sabemos que:

Past-tierr = 750 N

Entonces podemos sustituir:

P jup = 750N (318/121)

Y finalmente, resolviendo la ecuación obtenemos que el peso de ese astronauta en la superficie de Júpiter pesa:

P jup = 1971.0743 N ó 2.628 veces más pesado que en la Tierra.

Bibliografía de apoyo: http://webs.um.es/gregomc/LabESO/CaidaLibrePlanetaria/CaidaLibrePlanetaria_Guion.pdf  , consultado el 15 de noviembre de 2013.