Principios de Interacción Gravitatoria y Eléctrica en la Física Clásica

Interacción Gravitatoria

- Ley de gravitación universal: Dos partículas materiales se atraen mutuamente con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

- Campo gravitatorio: Es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener masa.

- Intensidad del campo gravitatorio (g): En un punto del espacio, es la fuerza que actuaría sobre la unidad de masa situada en ese punto.

- Fuerza conservativa: Se define así cuando el trabajo que realiza no depende de la trayectoria seguida.

- Energía potencial gravitatoria: De una masa m en un punto del espacio, es el trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la masa m desde dicho punto hasta el infinito.

- Potencial gravitatorio: En un punto del espacio, es el trabajo que realiza el campo para trasladar la unidad de masa desde dicho punto hasta el infinito.

Leyes de Kepler

Las Leyes de Kepler describen el movimiento de los planetas en el sistema solar:

• 1ª Ley: Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol situado en uno de sus focos.
• 2ª Ley: La recta que une un planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
• 3ª Ley: El cuadrado del período del movimiento de un planeta es directamente proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol.

Interacción Electrostática

- Ley de Coulomb: La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Características de las fuerzas eléctricas

Las fuerzas eléctricas presentan las siguientes propiedades fundamentales:

• La fuerza está dirigida a lo largo de la recta de unión de las cargas. La fuerza es repulsiva si las cargas son del mismo signo, mientras que si las cargas son de signo contrario, estos vectores tendrán sentidos opuestos; así, dos cargas de distinto signo se atraen.
• Son fuerzas a distancia; no es necesario que exista ningún medio material entre las cargas para que dichas fuerzas actúen.
• Siempre se presentan a pares, como afirma el principio de acción y reacción. Esto es, las fuerzas F12 y F21 tienen igual módulo y dirección, pero sentidos opuestos.
• Experimentalmente comprobamos que las fuerzas eléctricas verifican el principio de superposición. En el caso de tener tres o más cargas eléctricas puntuales, la fuerza resultante sobre una de ellas es la suma vectorial de todas las fuerzas que las demás cargas ejercen sobre esta.

El Campo Eléctrico

- Campo eléctrico: Llamamos así a la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener carga eléctrica.

- Intensidad del campo eléctrico (E): En un punto del espacio, es la fuerza que actuaría sobre la unidad de carga positiva situada en ese punto.

- Energía potencial eléctrica: De una carga q en un punto del espacio, es el trabajo que realiza el campo eléctrico para trasladar la carga q desde dicho punto hasta el infinito.