FísicaFácil2 pts

Campo y potencial gravitatorio

Extremadura · 2018 · Julio · Opción A
Enunciado
Diga si la siguiente frase es CIERTA o FALSA y razone la respuesta: "La intensidad en un punto de un campo gravitatorio es tanto menor cuanto mayor es la masa que se coloque en dicho punto". (Calificación, 2 puntos).
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Resultado
Falsa: g=GM/r2g = GM/r^2 no depende de la masa colocada en el punto; lo que crece con ella es la fuerza, F=m gF = m\,g.
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Estrategia

La intensidad del campo gravitatorio es la fuerza por unidad de masa colocada en el punto. Al calcularla, la masa de prueba aparece en el numerador (en la fuerza) y en el denominador, y se simplifica: el campo solo depende de la masa que lo crea y de la distancia, no de la masa que colocamos.
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Desarrollo

Es FALSA.

La intensidad del campo gravitatorio en un punto se define como la fuerza que actúa sobre la unidad de masa colocada en ese punto:g⃗=F⃗m\vec g = \frac{\vec F}{m}Para el campo creado por una masa puntual MM a una distancia rr, la fuerza sobre una masa mm la da la ley de gravitación universal, F=G Mmr2F = G\,\dfrac{M m}{r^2}, y por tanto:g=Fm=G Mm/r2m=G Mr2g = \frac{F}{m} = \frac{G\,M m / r^2}{m} = \frac{G\,M}{r^2}La masa mm que se coloca en el punto se simplifica: la intensidad del campo depende solo de la masa MM que crea el campo y de la distancia rr al punto. Es una propiedad del punto del espacio, exista o no una masa en él.

Lo que sí depende de la masa colocada es la fuerza que actúa sobre ella, F=m gF = m\,g, que es mayor (no menor) cuanto mayor es mm. Si duplicamos la masa, se duplica la fuerza, y el cociente F/mF/m, que es la intensidad del campo, no cambia.
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Consejo

Distingue siempre campo y fuerza: el campo lo crea una masa y existe en el espacio; la fuerza aparece cuando colocamos otra masa en él.

Un ejemplo para convencerse: en la superficie de la Tierra, una piedra y un camión caen con la misma aceleración gg, aunque sobre el camión actúe una fuerza mucho mayor.
Paso 1 de 3
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