Ejercicio A.1 · Física PAU Andalucía Ordinaria Reserva 2021

Tema: Campo gravitatorio · Del examen Ordinaria Reserva (2021)

Enunciado

A.1.

a)

Razone la veracidad o falsedad de la siguiente afirmación: «Dos masas de valor mm y 4m4m separadas una distancia dd, generarán un campo gravitatorio nulo en un punto entre ambas situado a una distancia d/3d/3 de la masa más pequeña».

b)

Dos masas m1=10 kgm_1 = 10\text{ kg} y m2=30 kgm_2 = 30\text{ kg} se encuentran situadas en los puntos A(0,0) mA(0,0)\text{ m} y B(4,3) mB(4,3)\text{ m}, respectivamente.

i) Dibuje el campo gravitatorio debido a las dos masas en el punto C(0,3) mC(0,3)\text{ m} y determine su valor.

ii) Calcule el trabajo que realiza la fuerza gravitatoria cuando una tercera masa m3=2 kgm_3 = 2\text{ kg} se desplaza desde el punto C(0,3) mC(0,3)\text{ m} hasta el punto D(4,0) mD(4,0)\text{ m}.

Dato:

G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67\cdot 10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}

Enunciado: Ejercicio A.1 · Física PAU Andalucía Ordinaria Reserva 2021

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) Afirmación (verdadera o falsa):

Solución: Verdadera

a) Razone la veracidad o falsedad de la afirmación

Solución: Verdadera. En un punto de la recta que une ambas masas a distancia xx de mm y d−xd-x de 4m4m, los campos tienen sentidos opuestos. Para que se anulen, sus módulos deben ser iguales: G⋅mx2=G⋅4m(d−x)2  ⟹  1x=2d−x  ⟹  d−x=2x  ⟹  x=d3\frac{G\cdot m}{x^2} = \frac{G\cdot 4m}{(d-x)^2} \implies \frac{1}{x} = \frac{2}{d-x} \implies d-x = 2x \implies x = \frac{d}{3}

b) i) Dibuje el campo gravitatorio debido a las dos masas en el punto C(0,3) m

Solución: El esquema debe mostrar los ejes coordenados con los puntos A(0,0)A(0,0), B(4,3)B(4,3) y C(0,3)C(0,3). Desde el punto C(0,3)C(0,3): - g⃗1\vec{g}_1 es un vector vertical apuntando hacia abajo (hacia AA), de módulo 7,41⋅10−11 N/kg7{,}41\cdot 10^{-11}\text{ N/kg}. - g⃗2\vec{g}_2 es un vector horizontal apuntando hacia la derecha (hacia BB), de módulo 1,25⋅10−10 N/kg1{,}25\cdot 10^{-10}\text{ N/kg}. - g⃗C=g⃗1+g⃗2\vec{g}_C = \vec{g}_1 + \vec{g}_2 es la suma vectorial (regla del paralelogramo), dirigida hacia el cuarto cuadrante (hacia abajo y hacia la derecha).

Las soluciones de los 2 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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