Problema 47 Capítulo 39 Física Serway. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 47 CAPÍTULO 39 FÍSICA SERWAY

47. Un satélite de la Tierra empleado en el sistema de posicionamiento global (GPS) se mueve en órbita circular con un periodo de 11 h 58 min. a) Determine el radio de su órbita. b) Determine su rapidez. c) El satélite contiene un oscilador que produce la señal principal no militar GPS. Su frecuencia es 1575.42 MHz en el marco de referencia del satélite. Cuando es recibida esta frecuencia en la superficie terrestre, ¿cuál es el cambio fraccionario en ella debido a la dilatación del tiempo, como lo describe la relatividad especial? d) El corrimiento hacia el azul gravitacional de la frecuencia, según la relatividad general, es un efecto separado. Se llama corrimiento hacia el azul para indicar un cambio a frecuencia alta. La magnitud del cambio fraccionario se conoce por donde ∆U_g es el cambio en la energía potencial gravitacional de un sistema objeto–Tierra cuando el objeto de masa m se mueve entre los dos puntos donde se observa la señal. Calcule este cambio fraccionario en la frecuencia. e) ¿Cuál es el cambio fraccionario general en la frecuencia? Sobrepuesto a estos dos efectos relativistas está un corrimiento Doppler que por lo general es mucho mayor. Puede ser un corrimiento hacia el rojo o un corrimiento hacia el azul, depende del movimiento de un satélite particular respecto a un receptor GPS (figura P39.47).

Solución:

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