PROBLEMAS DE DINÁMICA ATMOSFÉRICA RELACIÓN 1

1. Despreciando la variación latitudinal del radio de la Tierra, calcular el ángulo formado por los vectores fuerza de gravitación y gravedad en la superficie terrestre en función de la latitud.

2. Calcular la altitud a la que un satélite artificial cuya órbita se encuentra en el plano ecuatorial puede ser un satélite síncrono o geoestacionario.

3. Un satélite artificial se coloca en una órbita síncrona natural sobre el ecuador y se une a la Tierra por medio de una varilla rígida. Un segundo satélite se sujeta al primero por medio de una varilla de la misma longitud y se coloca en órbita directamente por encima del primero a la misma velocidad angular. Suponiendo que las varillas poseen masa nula, calcular la tensión en las mismas por unidad de masa del satélite. ¿Podría utilizarse esta tensión para poner objetos en órbita sin gasto adicional de energía?

4. Un tren se desplaza uniformemente a lo largo de una trayectoria curva a la velocidad de 50ms1. Un pasajero que está de pie sobre una báscula observa que su peso es un 10% mayor que cuando el tren se encuentra en reposo. La trayectoria está peraltada de modo que la fuerza que actúa sobre el pasajero es perpendicular al suelo del tren. ¿Cuál es el radio de curvatura?

5. Si un jugador de béisbol lanza una bola a una distancia horizontal de 100m en un punto de latitud 30o en 4s, ¿en qué magnitud se desviará horizontalmente como resultado de la rotación terrestre?

6. En un plano horizontal sin rozamiento situado a una latitud de 43ºN se colocan dos bolas de 4cm de diámetro separadas una distancia de 100m. Si las bolas sufren un impulso que las propulsa directamente una contra la otra con velocidades iguales, ¿a qué velocidad deben viajar para que deje de producirse exactamente el choque?

7. Una locomotora de 2 105Kg de masa marcha a 50ms-1 a lo largo de una trayectoria rectilínea horizontal en un lugar situado a 43º N. ¿Qué fuerza lateral se ejerce sobre los raíles?. Comparar la fuerza de reacción hacia arriba ejercida por los raíles en los casos en que la locomotora se dirige hacia el este y hacia el oeste, respectivamente.

8. Determinar el desplazamiento horizontal de un cuerpo arrojado desde una plataforma fija situada a una altura h sobre el ecuador despreciando los efectos de la resistencia del aire. ¿Cuál es el valor numérico del desplazamiento para h = 5km?

9. En un punto de latitud φ se dispara una bala verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial wo Si se desprecia la resistencia del aire, ¿qué distancia se desplazará horizontalmente cuando retorne al suelo? (Despreciar (2Ωucosφ) en comparación con g en la ecuación de la vertical)