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Material de estudio (cálculo del momento angular)

Cálculo del momento angular de la ISS. Saber básico: momento angular.

La ISS (International Space Station) es la Estación Espacial Internacional, un laboratorio de investigación científica situado en la órbita terrestre baja, a unos 400 km de la Tierra. Es un proyecto conjunto de las agencias espaciales de EE. UU. (NASA), Rusia, Europa (ESA), Japón y Canadá, habitado continuamente desde el año 2000.  
Características y detalles importantes: 
      Investigación y Cooperación: Sirve como centro de investigación para experimentos en microgravedad, avances médicos y tecnología espacial.
      Habitación continua: Está permanentemente tripulada por astronautas de diversos países.
      Órbita rápida: Gira alrededor de la Tierra continuamente

Para caracterizar el movimiento de los satélites se usan diferentes magnitudes, como velocidad, aceleración o altura que vimos en la tarea anterior. Ahora vamos a ver una nueva magnitud: el momento angular. Se define momento angular como el producto vectorial del momento lineal de un objeto por su distancia al centro:

L= rxp; con r = distancia al foco y p = m·v, es decir, masa por velocidad

Aspectos clave del momento angular del satélite:
Fórmula y Magnitud: Para una órbita circular, donde y  son perpendiculares, la magnitud es L= mrv . Para órbitas elípticas, el momento angular se mantiene constante a lo largo de toda la trayectoria.
Conservación: Al tratarse la gravedad como una fuerza central, el momento angular del satélite permanece constante.
Dirección: El vector momento angular es perpendicular al plano de la órbita del satélite.
Aplicación en maniobras: Si un satélite realiza una maniobra radial (cambio de velocidad en dirección al centro), su momento angular no cambia, permitiendo el cálculo de nuevas órbitas basadas en la conservación de esta magnitud.

Pregunta de Elección Múltiple

Pregunta

Si la ISS está orbitando a 400 km de altura, su velocidad de orbitación será:

datos: Masa de la Tierra= 5.98·1024kg; Radio de la Tierra= 6370 km. 

Respuestas

7800 km/h

4600 m/s

7800 m/s

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es su momento angular? Masa de la ISS= 55000 kg

Respuestas

2.9·1018 kg·m2/s

2,9 kg·m2/s

2.9·1015 kg·m2/s

Retroalimentación

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