Un satélite geoestacionario

Enunciado del examen

Desde los años 60, los satélites geoestacionarios han permitido las telecomunicaciones, la previsión meteorológica y la observación de la Tierra. Un satélite geoestacionario se mueve alrededor del planeta describiendo una órbita circular en el plano del ecuador. Su periodo de revolución coincide con el de rotación de la Tierra, es decir tarda 24 h en completar una vuelta alrededor de la Tierra, por lo que siempre se mantiene sobre el mismo punto del planeta. En la figura se representa la órbita geoestacionaria de un satélite de masa $m = 1{,}2\cdot10^{3}$ kg respecto a la Tierra. La masa de la Tierra es de $M = 5{,}97\cdot10^{24}$ kg.

[Figura: la Tierra con su eje N–S, la órbita circular en el plano del ecuador y el satélite; una cota marca 36.000 km entre la Tierra y el satélite.]

a) Enumere las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza y describa brevemente cómo actúa cada una de ellas (1,2 puntos).

b) Calcule la fuerza gravitatoria con la que la Tierra atrae al satélite teniendo en cuenta que la constante de gravitación universal vale $G = 6{,}67\cdot10^{-11}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$. Puede despreciar el radio de la Tierra. ¿La fuerza calculada es atractiva o repulsiva? Indique el resultado con notación científica (0,8 puntos).

c) Ahora el satélite deja de ser geoestacionario y tarda dos días en dar la vuelta a la Tierra. Razone si su velocidad angular aumenta o disminuye y en qué proporción con respecto al satélite geoestacionario (0,5 puntos).

Enunciado: PAU Comunidad de Madrid · Curso 2025-2026 · Convocatoria ordinaria · Ciencias Generales · Pregunta 3A. Examen oficial elaborado por las universidades públicas de la Comunidad de Madrid, a quienes pertenece; se reproduce citando su origen para explicarlo con fines docentes.