Ejercicio 5 · Física PAU Cantabria Ordinaria 2023

a) Componente x del vector fuerza gravitatoria $\vec{F}$:

Solución: $-6{,}97\cdot 10^{-11}$ N

a) Componente y del vector fuerza gravitatoria $\vec{F}$:

Solución: $5{,}97\cdot 10^{-12}$ N

b) Calcular el trabajo realizado por el campo gravitatorio creado por $m_1$ y $m_2$, cuando $m_3$ se desplaza del punto $(1,-2)$ m al punto $(1,0)$ m.

Solución: $2{,}92\cdot 10^{-11}$ J

c) Razonar brevemente el significado físico del signo del trabajo obtenido en el apartado b).

Solución: El trabajo es positivo (o negativo según convenio), lo que significa que el movimiento se produce a favor (o en contra) de las fuerzas del campo.

Representación gráfica de los vectores:

Solución: Gráfica en el plano cartesiano mostrando las masas $m_1$ en $(0,0)$, $m_2$ en $(0,-2)$ y $m_3$ en $(1,-2)$. Se dibujan los vectores de fuerza atractiva $\vec{F}_{13}$ dirigido hacia $(0,0)$ y $\vec{F}_{23}$ dirigido hacia $(0,-2)$, así como la resultante $\vec{F} = \vec{F}_{13} + \vec{F}_{23}$ orientada hacia el segundo/tercer cuadrante relativo a $m_3$.