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Ejemplo n° 1 de dinámica AP13

Dinámica: Solución del problema n° 1 de campo gravitatorio. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular el potencial en el campo gravitatorio y el trabajo.

Ejemplo n° 1 de dinámica

Ejemplo n° 1

Calcula:

  1. 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.
  2. 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 = -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 = -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

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• Fuente:

http://www.freewebs.com/fisicamontpe/

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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