FIsica( campos Gravitatorios )

Sir Isaac Newton

Campos Gravitatorio y Electrostático

Física 2º Bach
James Clerk Maxwell

IES Magallanes
Física 2º Bach

Departamento de Física y Química

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Campos Gravitatorio y Electrostático

Campos Escalares y Vectoriales
En Física, un campo es la representación de la distribución espacial de una magnitud
(temperatura, presión, fuerza) que muestra cierta variación a lolargo de una región del
espacio
Según la naturaleza de la magnitud física el campo podrá ser; escalar, por ejemplo,
temperatura, o vectorial, por ejemplo, fuerza. Un ejemplo usual de campos escalares son
las isobaras (igual presión) de los mapas meteorológicos.
Campos de Fuerzas
Entre los campos vectoriales son especialmente importantes los campos de
fuerzas.
“Un campo de fuerzas es aquelque en todos los puntos del mismo hay una
cantidad definida de una fuerza (módulo, dirección y sentido), que toma un
valor diferente para cada punto”.
Para valorar dicha fuerza, hay que colocar en un punto del campo un
“testigo” (agente sensible) de naturaleza adecuada a la fuerza; por ejemplo, si la
fuerza es gravitatoria, el agente sensible es una “masa”, si es una fuerza
electrostática,el agente sensible es una “carga eléctrica”.
Supongamos que un punto del espacio hay una carga eléctrica q1, dicha
carga produce una perturbación en el espacio que le rodea: un campo electrostático.
Para poner de manifiesto dicho campo, habrá que colocar un agente sensible, es decir un testigo de
naturaleza adecuada, que será otra carga (q2).
Como se puede ver en la figura, las cargas sonopuestas, y sobre la carga
testigo, q2, actuará una fuerza que la atrae hacia q1. Dicha fuerza está generada por
la perturbación, o campo, creado por la carga q1, a una distancia r, y se pone de
manifiesto al introducir el testigo q2.
Representación de los campos
Los campos vectoriales se representan por medio de las llamadas líneas de campo o líneas de fuerza.
Una línea de fuerza es una líneaimaginaria dibujada de modo que su dirección (la dirección de su tangente)
en cada punto, sea la misma que la dirección del campo en ese punto.
Puesto que la dirección del campo varía de un punto a otro, las líneas de fuerza son generalmente curvas.
En las siguientes figuras se muestran las líneas de fuerza de dos campos: uno gravitatorio, y otro
electrostático. Obsérvese que en las masas laslíneas de fuerza “entran”, mientras que en las cargas, “salen” de las
positivas y “entran” en las negativas.

Propiedades de las líneas de fuerza o líneas de campo
Las líneas de fuerza o líneas de campo cumplen con una serie de propiedades, las más significativas son:
- Su sentido de recorrido coincide con el vector intensidad de campo.
- Dos líneas de fuerza no pueden nunca cortarse, a noser en un punto en el que el campo sea nulo.
- Si el campo es uniforme, las líneas de campo son paralelas.
- Las líneas de fuerza son las trayectorias que sigue una partícula abandonada en reposo en el interior del
campo.

Departamento de Física y Química

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Campos Gravitatorio y Electrostático

Ejemplo de Campo Uniforme
Definición de campo
“Un campo es toda magnitud física que tomaun valor diferente en cada punto del espacio, es decir, es
una función matemática de la posición y del tiempo (función de punto); f(x,y,z,t)”.
Si el valor del campo es sólo función de las coordenadas del punto, pero no del tiempo, f(x,y,z), recibe el
nombre de estático, o estacionario.
Concepto de Intensidad del campo de fuerzas
Cuando se define un campo de fuerzas por una unidad de agentesensible se obtiene la intensidad del campo de
fuerzas, a veces también llamado simplemente campo:


 Fg
F
g
- Para el campo gravitatorio
(N/kg)
m
m


 Fe
F
E
- Para el campo eléctrico
(N/C)
q
q
Campos Gravitatorio y Electrostático
Una de las analogías entre la interacción gravitatoria y eléctrica es que la fuerza en ambos casos es siempre
central y de simetría...