Centro Educativo La PreuRafael Rufián Millán
Física · Gravitación · PAU Andalucía 2024 (examen de reserva)

Campo de m y 2m; triángulo equilátero

Puntuación 2,5 puntosExamen PAU Andalucía 2024, examen de reservaTipos Superposición · Potencial

Enunciado

a) Una partícula puntual de masa m está situada en el punto A(d,0) y otra de masa 2m está situada en el punto B(−d,0). Deduzca razonadamente la expresión del campo gravitatorio en el origen de coordenadas y represéntelo.

b) Un triángulo equilátero de lado 6 m se sitúa con su base sobre el eje OX. En los dos vértices de dicha base se sitúan dos partículas puntuales de masa 3 kg. Calcule razonadamente: i) el campo gravitatorio creado por las dos masas en el tercer vértice, ayudándose de un esquema; ii) el potencial gravitatorio en ese tercer vértice, asumiendo que en el infinito el potencial es nulo; iii) el trabajo realizado por el campo gravitatorio para traer una masa de 1 kg desde el infinito hasta ese punto. Justifique el signo del trabajo.

G = 6,67·10−11 N m2 kg−2

a) Campo en el origen de m y 2m (literal)b) Triángulo equilátero: campo, potencial y trabajoOA (d, 0): mB (−d, 0): 2mgAgBgO = G m/d² hacia Bx (m)y (m)123456712345O3 kg3 kgP (3, 3√3)6 mgPVP = −6,67·10-11 J/kgW∞→P = 6,67·10-11 J

Resultados

ApartadoMagnitudResultado
a)Campo en el origeng⃗ = −G m/d² i⃗
b) i)Campo en el tercer vértice−9,63·10-12 j⃗ N/kg
b) ii)Potencial en el tercer vértice−6,67·10-11 J/kg
b) iii)Trabajo del campo desde el infinito6,67·10-11 J