FISICA Treball Camps Conservatius

1. Què és un camp conservatiu? Quines són les seves característiques bàsiques? Posa un parell d’exemples.

En una regió de l’espai existeix un camp creat per una magnitud física si és possible assignar en cada instant un valor a aquesta magnitud per a tots els punts de la regió.

Si la magnitud que defineix al camp és escalar direm que el camp és escalar, però si és vectorial direm que el campés vectorial.

Un camp vectorial es defineix mitjançant línies de camp, que són tangents en cada punt a la magnitud vectorial que defineix el camp. Aquestes línies tenen les propietats següents:
El seu sentit de recorregut i el vector que representa el camp coincideixen en cada punt.
Poden ser tancades (camp magnètic) o obertes (camp gravitatori i elèctric).
No es poden tallar entre si.
En leszones on estan més juntes el camp és més intens.

Quan la magnitud que defineix el camp és una força s’anomena camp de forces.
Un camp de forces és conservatiu si el treball que realitzen les forces del camp per a traslladar una partícula d’un punt A a un punt B depèn del punt inicial i del punt final, i no del camp seguit.

Propietats:
El treball que realitza el camp dins d’una trajectòria tancada és0.
El treball que realitza el camp pot expressar-se com la variació d’energia potencial entre dos punts (inicial i final).
W = -ΔEp
Un cos es desplaça seguint una trajectòria qualsevol sota l’acció d’una força F (paral·lela a la direcció de desplaçament). Sigui quina sigui la naturalesa de les forces que actuen sobre un cos, el treball total realitzat al traslladar-lo entre dos punts és igual ala variació de l’energia cinètica.
W = ΔEc
Per tant, si sobre un cos només actuen forces conservatives la seva energia mecànica es manté constant.
W = ΔEc W = -ΔEp EcB-EcA = EpA – EpB EcB + EpB = EpA + EcB
Són camps conservatius qualsevol central, l’elèctric, el gravitatori i l’elàstic.
Exemples:
Camp gravitatori de la Terra: És un camp central (les direccions de tots els vectorsforça convergeixen en un mateix punt anomenat centre del camp.)
Camp elèctric: accelerador de partícules.

2. Raona quin serà el signe del treball realitzat pel camp gravitatori:
a) Per tal d’acostar dues masses.
En aquest cas el treball seria positiu.
La direcció del camp és del punt que posseeix certa intensitat gravitatòria cap a la massa, per tant, si l’objectiu és apropar les masses elssentits són oposats.
L’energia potencial inicial en aquest cas és major que la final, perquè la distància inicial de les masses és major, per tant:
W= -ΔEp = - ( Ep- Ep0 ) = -Ep + Ep0 = + (Ep0 > Ep)


b) Per tal d’allunyar dues masses.
En aquest el treball seria negatiu.
L’energia potencial inicial és menor que la final, per tant:
W= -( Ep - Ep0 ) = -Ep + Ep0 = - (Ep0 < Ep)


c) A travésd’una superfície equipotencial.
En aquest cas el treball seria 0.
Superfície equipotencial significa que tots els punts tenen el mateix potencial gravitatori, per tant:
Ep = m · V
W= - mΔV = - (mV – mV0) = -mV + mV0
Si el potencial gravitatori (V) i la massa són iguals W= 0J


3. Al segle XVI van coexistir dos models per explicar l’estructura de l’Univers conegut en aquell moment, això vagenerar un conflicte entre ciència, església i societat.
a) Explica breument quines eren aquestes teories i els seus principals defensors.

Geocentrisme
La teoria geocèntrica ubica al nostre planeta com a centre de l’Univers. També és coneguda com a model geocèntric o sistema de Ptolemeu. La teoria va ser desenvolupada a l’Antiga Grècia per un conjunt de filòsofs i va rebre el seu nom després deque Claudi Ptolomeu completés i plasmés aquestes interpretacions en l’obra El Almagesto.

L’obra explica que el planetes, el Sol i les estrelles orbiten al voltant de la Terra. Ptolomeu creia que cada planeta orbitava al voltant d’un cercle anomenat epicicle i que a la vegada, l’epicicle orbitava en un cercle encara més gran anomenat deferent, tot girant així al voltant de la Terra.

El centre...