yjyr


Generalitat de Catalunya
Departament d'Ensenyament
INS ARGENTONA




Josep Estalella Graells, 1879-1938, físic català, pioner en la recerca sobre els raigs X. President de la Societat Catalana de Ciències Físiques, Químiques i Matemàtiques del 1933 al 1934.


FÍSICA
2n de Batxillerat
(2a Part)Pere Bartrès







ÍNDEX




UNITAT 5: CAMP GRAVITATORI 3

UNITAT 6: CAMP ELÈCTRIC 16

UNITAT 7: CORRENT CONTINU 33

UNITAT 8: ELECTROMAGNETISME 40

UNITAT 9: FÍSICA NUCLEAR 56

UNITAT 10: FÍSICA MODERNA 64


UNITAT 5. CAMP GRAVITATORI

Llei de la Gravitació Universal de Newton: la força d’atracció entre dues masses és directamentproporcional al seu producte i inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa.



On G és la constant de la gravitació universal. G = 6,67·10-11 N·m2/kg2

1) Troba la força d’atracció entre una bola de 5.000 kg i una altra de 3.000 kg, els centres de les quals es troben a una distància de 50 cm.

R: 0,004002 N.

Equació vectorial de la Llei de la Gravitació Universal:


=força que realitza la massa 1 sobre la massa 2.
= massa 1.
= massa 2.
= vector de posició de la massa 1.
= vector de posició de la massa 2.

2) Una massa de 200 kg es troba en el punt 2i+3j m, una altra massa de 300 kg es troba en el punt 5i+5j m. Troba la força que la massa de 200 kg fa sobre la de 300 kg.

R: -2,561·10-7i-1,707·10-7j N.

Intensitat del camp gravitatori o acceleració dela gravetat en un punt (): és la força gravitatòria que actuaria sobre la unitat de massa si estigués situada en aquest punt.
Les intensitats del camp gravitatori en el Sistema Internacional es mesuren en N/kg o en m/s2.



3) Troba l’acceleració de la gravetat a 500 km d’altura de la superfície de la Terra. (Massa de la Terra = 5,98·1024 kg; Radi de la Terra = 6.370 km)

R: 8,451 m/s2.Equació vectorial de la intensitat del camp gravitatori en un punt:



= intensitat del camp gravitatori en el punt P.
M = massa que crea el camp gravitatori.
= vector de posició del punt P en el qual calculem la intensitat del camp.
= vector de posició de la massa que crea el camp gravitatori.

Si una massa m es troba en un punt on la intensitat del camp gravitatori és , la forçagravitatòria o pes que actuarà sobre la massa serà

Principi de superposició del camp gravitatòri: la intensitat del camp gravitatori en un punt de l’espai creat per un conjunt de masses puntuals és igual a la suma vectorial de les intensitats dels camps que crearien per separat cadascuna d’aquestes masses.

Línies de camp: són línies, en nombre arbitrari, a les quals en cada punt el vectorintensitat de camp és tangent.

4) Un planeta de massa 5·1024 kg es troba situat en el punt (5.000.000, 10.000.000) m, troba la intensitat del camp gravitatori que crea aquesta massa en un punt exterior de coordenades (15.000.000, 1.000.000) m.

R: -1,369i+1,232j N/kg.

5) Quant val l’acceleració de la gravetat a la superfície de Venus?
(Massa Venus = 4,87·1024 kg; Radi Venus =6.052 km)

R:8,869 m/s2.

6) A quina altura sobre la superfície de la Terra l'acceleració de la gravetat es redueix a la meitat? (Radi de la Terra = 6.400 km.)

R: 2.651.000 m.

7) A quina distància de la Terra la gravetat es redueix a una desena part del seu valor a la superfície?
Dada: RT = 6.400 km

R: 1,384·107 m

Energia potencial gravitatòria d’una massa m en un punt (Epg o Ug): és el treballque s’ha de realitzar contra el camp gravitatori per traslladar una massa m des del punt d’energia potencial zero, l’infinit, fins al punt en qüestió.
Això coincideix amb el treball, canviat de signe, que realitza el camp gravitatori quan la massa m es trasllada des del punt d’energia potencial zero, l’infinit, fins al punt en qüestió.

L’energia potencial entre dues masses M i m que disten r...