Coulomb-en Legea, Eremu Elektrikoa eta Keplerren Legeak

Coulomb-ek kargen arteko indarrak aztertu zituenean behatu zuen bi kargen artean sortzen diren erakarpen/aldarapen indarrak karga bakoitzaren balio absolutuarekiko zuzenki proportzionala eta kargen arteko distantziarekiko alderantziz proportzionala dela. Indar bektoriala da, bektoreen bidez adierazten da, eta hauek dira bere ezaugarriak:

Moduloa

Zuzenean Coulomb-en legetik lortzen dena.

Norabidea

Kargaturiko bi partikulen zentroak lotzen dituen zuzenarena.

Norantza

Elkarrekintzan parte hartzen duten kargen ikurren araberakoa.

Eremu elektrikoa

Karga batek bere ingurunean (espazioan) sortutako perturbazioa. Eremu elektrikoaren intentsitatea puntu batean, kokatutako karga unitate positiboarengan agertzen den indarraren balioa da. Karga positiboaren eremu edo indar lerroak beti kanporuntza eta karga negatiboarenak barruruntza. Karga positibo eta negatibo batek eratutako eremu elektrostatikoa.

Ezaugarriak

Modulua

Q kargaren gainean agertzen den indarraren eta bere arteko zatidura.

Norabidea

P puntua eta eremua sortzen duen Q kargaren zentroa lotzen duen zuzenaren norabidea izango du eremuak.

Norantza

P puntuan ipinitako q kargak jasoko lukena, bere zeinuaren araberakoa beraz.

Zentrala

Beti kargarantz edo kanporantz doa eremua.

Kontserbakorra

Indarrak kontserbakorrak direnez, energia potentzial bat defini daiteke.

Keplerren 1. Legea: Planeta guztiak orbita eliptikoetan higitzen dira, eta Eguzkia elipsearen fokuetako batean dago. Planetak mugimendu konstantean daude, baina mugimendua hasteko bira bat egon behar da: -1. bira: indarraren menpe, F-Biraka jarraitzeko: masa eta abiaduraren menpe (momentu lineala). Marruskadura indarra 0 kontsideratzen delako, M=0 da, beraz, beti mantentzen da eguzkiarekiko biraketa, gelditu gabe.

Keplerren 2. Legea: Planeten posizioa zehazten duten posizio-bektore edo erradio-bektoreek beti azalera berdina betetzen dute denbora berdinean.

Keplerren 3. Legea: Planeta deskribatzeko behar duen denboraren karratua eta eguzkiaren eta planetaren artean dagoen distantziaren kuboa proportzionala dira. Newtonek hurbilketa bat egin zion Keplerren 3. legeari, orbita eliptikoa hartu beharrean, orbita zirkularra hartuz.

Indar eremu kontserbakorra izateko, eremu horrek zentrala izan behar du, norabideak puntu bat eta eremua sortzen duen gorputza (karga edo masa) dagoen tokia lotzen dituen lerroarena izan behar du. Eremu kontserbakorretan, lana ez da ibilbidearen menpekoa, hasierako eta bukaerako puntuen kokapenaren menpekoa baizik. Indar eremu ez-kontserbakorretan, eremu magnetikoa esaterako, lana badago ibilbidearen menpe, ez baitira eremu zentralak. Horregatik, lana energia zinetikoa da eta, ondorioz, ezin daiteke energia potentziala definitu. Indar-eremu kontserbakorretan, ordea, lana energia zinetikoaz gain energia potentzialaren aldaketa ere badenez, energia potentzialaren aldaketarik.

Energia potentziala: eremu grabitatorioaren kasuan energia potentziala zera da: P puntu batean aurkitzen den masa puntu horretatik infinitura eramateko eremu grabitatorioak egin beharreko lana.

Potentziala: Espazioko puntu bateko potentzial grabitatorioa da masa unitatea puntu horretatik infinituraino eramatean eremu grabitatorioak egiten duen lana.

Energia mekanikoa: Indar eremu kontserbakorretan energia mekanikoa (Ez+Ep), osoa, ez da aldatzen.