Ejemplo n° 1 de potencial en el campo gravitatorio
Ejemplo nº 1
Calcula:
a) El potencial gravitatorio creado por una masa puntual de 4.000 kg a una distancia de 5 m y a una distancia de 20 m.
b) El trabajo que realizan las fuerzas del campo para llevar una segunda masa de 0,8 kg desde el primer punto hasta el segundo.
Desarrollo
Datos:
M = 4.000 kg
rA = 5 m
rB = 20 m
m = 0,8 kg
Fórmulas:
| V = | -G·M |
| r |
W = m·(VA - VB)
Esquema:
Solución
a)
Calculamos el potencial gravitatorio a una distancia de 5 m y a una distancia de 20 m:
| VA = | -G·M |
| rA |
| VA = | -6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg²·4·10³ kg |
| 5 m |
Resultado, el potencial gravitatorio a una distancia de 5 m es:
VA = -5,3·10⁻⁸ J/kg
| VB = | -G·M |
| rB |
| VB = | -6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg²·4·10³ kg |
| 20 m |
Resultado, el potencial gravitatorio a una distancia de 20 m es:
VB = -1,3·10⁻⁸ J/kg
b)
Hallamos el trabajo que realiza el campo para llevar una masa de 0,8 kg desde A hasta B:
W = m·(VA - VB)
W = 0,8 kg·[-5,3·10⁻⁸ J/kg - (-1,3·10⁻⁸ J/kg)]
Resultado, el trabajo que realizan las fuerzas del campo es:
W = -3,2·10⁻⁸ J
• Fuente:
Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier
Autor: Leandro Bautista. España.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).
Ejemplo, cómo calcular el potencial en el campo gravitatorio y el trabajo.