Ejercicio Resuelto sobre Movimiento Circular
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La Estación Espacial Internacional (ISS - International Space Station) da una vuelta alrededor de la Tierra cada 1,5 horas. Determine:
a) El período de rotación en minutos y en segundos;
b) La frecuencia de rotación de la estación alrededor de la Tierra en hertz.

Dato del problema:

  • Período de rotación de la estación alrededor de la Tierra: T = 1,5 h;

Esquema del problema:

Figura 1

Solución:

a) Convirtiendo el período de rotación dado en el problema de horas a minutos

\[ \begin{gather} T=\left(1,5\;\mathrm{\cancel h}\right)\times\left(\frac{60\;\mathrm{min}}{1\;\mathrm{\cancel{h}}}\right) \end{gather} \]
\[ \begin{gather} \bbox[background:#FFCCCC; padding:10px; border-radius:10px;] {T=90\;\mathrm{min}} \end{gather} \]

El período en segundos será de

\[ \begin{gather} T=\left(1,5\;\mathrm{\cancel h}\right)\times\left(\frac{3600\;\mathrm s}{1\;\mathrm{\cancel h}}\right) \end{gather} \]
\[ \begin{gather} \bbox[background:#FFCCCC; padding:10px; border-radius:10px;] {T=5400\;\mathrm s} \end{gather} \]
Observación: Para obtener el período de rotación en segundos también podríamos tomar el resultado obtenido en minutos y multiplicarlo por 60, \( T=\left(90\;\mathrm{\cancel{min}}\right)\times\left(\frac{60\;\mathrm s}{1\;\mathrm{\cancel{min}}}\right)=5400\;\mathrm s \) , obteniendo el mismo resultado.

b) Para obtener la frecuencia en hertz usamos el valor del período en segundos, obtenido en el ítem anterior, y calculamos

\[ \begin{gather} \bbox[background:#99CCFF; padding:10px; border-radius:10px;] {f=\frac{1}{T}} \end{gather} \]
\[ \begin{gather} f=\frac{1}{5400\;\mathrm s} \end{gather} \]
\[ \begin{gather} \bbox[background:#FFCCCC; padding:10px; border-radius:10px;] {f=0,000185=1,85\times 10^{-4}\;\mathrm{Hz}} \end{gather} \]
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