Dos partículas, de masas m y 2m, se encuentran situadas en dos puntos del espacio separados una distancia d.
b) Dos masas de 10 kg se encuentran situadas, respectivamente, en los puntos (0,0) m y (0,4) m. Represente en un esquema el campo gravitatorio que crean en el punto (2,2) m y calcule su valor.
Dato: G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2
Campo gravitatorioVectores
b) Cálculo del campo gravitatorio en el punto P=(2,2) m creado por las dos masas.
Las dos masas son m1=m2=10 kg, situadas en A=(0,0) m y B=(0,4) m. El punto de interés es P=(2,2) m.
Vectores de posición desde cada masa hasta P
Desde m1=(0,0) hasta P=(2,2):
r1=(2−0)i^+(2−0)j^=2i^+2j^ m
r1=22+22=8=22 m
Desde m2=(0,4) hasta P=(2,2):
r2=(2−0)i^+(2−4)j^=2i^−2j^ m
r2=22+(−2)2=8=22 m
Campo gravitatorio de cada masa en P
La expresión vectorial del campo gravitatorio creado por una masa mi en el punto P es:
gi=−ri2Gmir^i
donde r^i es el vector unitario que apunta desde mi hacia P (el campo gravitatorio apunta hacia la masa, es decir, en sentido contrario).Como ambas masas son iguales (m1=m2=10 kg) y están a la misma distancia de P (r1=r2=22 m), el módulo del campo de cada una es:
g1=g2=r2Gm=(22)26,67×10−11×10=86,67×10−10
g1=g2=8,34×10−11 N⋅kg−1
Descomposición vectorial de cada campo
El campo gravitatorio apunta desde P hacia cada masa (sentido atractivo). Los vectores unitarios desde P hacia cada masa son: