Pregunta 2 · Física PAU Cantabria Extraordinaria 2026

Tema: Campo gravitatorio de masas puntuales · Del examen Extraordinaria (2026)

Enunciado

Pregunta 2. [2.5 PUNTOS]

Dos cuerpos de masas m1=2 kgm_1 = 2\text{ kg} y m2=4 kgm_2 = 4\text{ kg}, se encuentran fijos en los puntos (−5,0) m(-5,0)\text{ m} y (10,0) m(10,0)\text{ m} respectivamente.

a)

[1 PUNTO] Calcular y representar gráficamente el vector campo gravitatorio debido a las masas m1m_1 y m2m_2 en el origen de coordenadas.

b)

[1 PUNTO] Calcular el trabajo externo necesario para transportar una tercera masa de 1 kg1\text{ kg} desde el origen de coordenadas hasta el punto (0,5) m(0,5)\text{ m}.

c)

[0.5 PUNTOS] Razonar brevemente el significado físico del signo del trabajo obtenido en el apartado b).

Enunciado: Pregunta 2 · Física PAU Cantabria Extraordinaria 2026

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) [1 PUNTO] Calcular el vector campo gravitatorio debido a las masas m1 y m2 en el origen de coordenadas.

Solución: −0,04 G i⃗ N/kg≈−2,67⋅10−12 i⃗ N/kg-0{,}04\,G\,\vec{i}\text{ N/kg} \approx -2{,}67\cdot 10^{-12}\,\vec{i}\text{ N/kg}

a) Representar gráficamente el vector campo gravitatorio debido a las masas m1 y m2 en el origen de coordenadas.

Solución: Gráfica con los vectores g⃗1\vec{g}_1 apuntando hacia la izquierda (sentido negativo del eje X), g⃗2\vec{g}_2 apuntando hacia la derecha (sentido positivo del eje X, de menor longitud), y el vector resultante g⃗=g⃗1+g⃗2\vec{g} = \vec{g}_1 + \vec{g}_2 en el origen dirigido hacia la izquierda sobre el eje X.

b) [1 PUNTO] Calcular el trabajo externo necesario para transportar una tercera masa de 1 kg desde el origen de coordenadas hasta el punto (0,5) m.

Solución: 0,142 G J≈9,44⋅10−12 J0{,}142\,G\text{ J} \approx 9{,}44\cdot 10^{-12}\text{ J}

c) [0.5 PUNTOS] Razonar brevemente el significado físico del signo del trabajo obtenido en el apartado b).

Solución: El trabajo externo es positivo (Wext>0W_{\text{ext}} > 0), lo que significa que debe ser realizado por una fuerza externa contra las fuerzas atractivas del campo gravitatorio, aumentando la energía potencial del sistema.

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