Física · Campo gravitatorio · Islas Canarias · 2025

Ejercicio resuelto de Campo gravitatorio · Física · 2025

¿Cuál es el módulo de la aceleración de un objeto situado a una altura de 400 km 400\ \text{km} por encima de la superficie terrestre? (1 punto)

Datos: G=6,671011 Nm2/kg2 G = 6{,}67\cdot10^{-11}\ \text{N}\,\text{m}^2/\text{kg}^2 ; MT=5,981024 kg M_T = 5{,}98\cdot10^{24}\ \text{kg} ; RT=6,37106 m R_T = 6{,}37\cdot10^{6}\ \text{m} .

Solución

La aceleración con la que cae un objeto sometido únicamente a la atracción de la Tierra coincide con la intensidad del campo gravitatorio en ese punto. Aplicando la ley de gravitación universal de Newton:





Figura del ejercicio




g=GMTr2 g = G\dfrac{M_T}{r^2}

donde r r es la distancia al centro de la Tierra, no la altura sobre la superficie:

r=RT+h r = R_T + h





Se expresan los datos en unidades del Sistema Internacional:

h=400 km=4105 m h = 400\ \text{km} = 4\cdot10^{5}\ \text{m}

r=6,37106+4105=6,77106 m r = 6{,}37\cdot10^{6} + 4\cdot10^{5} = 6{,}77\cdot10^{6}\ \text{m}

Y se sustituye:

g=6,6710115,981024(6,77106)2=8,70 m/s2 g = 6{,}67\cdot10^{-11}\cdot\dfrac{5{,}98\cdot10^{24}}{(6{,}77\cdot10^{6})^2} = 8{,}70\ \text{m/s}^2

El módulo de la aceleración a 400 km 400\ \text{km} de altura es 8,70 m/s2 8{,}70\ \text{m/s}^2 , algo menor que los 9,83 m/s2 9{,}83\ \text{m/s}^2 que corresponden a la superficie.

Más ejercicios de Campo gravitatorio

Ver este ejercicio en Hodeia — miles de ejercicios de selectividad resueltos y filtrables.