El Campo Gravitatorio: Líneas de Campo, Potencial y Energía

El Campo Gravitatorio

Definición

Hablamos de campo gravitatorio como la zona del espacio en la que se manifiestan fuerzas gravitatorias entre masas.

Líneas de Campo Gravitatorio

Las líneas de campo gravitatorio son líneas tangentes al vector intensidad de campo en cada punto. Estas líneas tienen las siguientes características:

• En cada punto son tangentes al vector intensidad de campo.
• Son líneas abiertas, que vienen del infinito y acaban en las masas.
• No se cortan en ningún punto. Si dos líneas se cortaran eso supondría que en un punto hay dos direcciones diferentes del vector intensidad de campo, lo cual es absurdo.
• Donde las líneas de campo están más juntas el valor de la intensidad de campo es mayor. Donde las líneas están más separadas la intensidad de campo es menor.

Potencial Gravitatorio

El potencial gravitatorio en un punto es una magnitud que sólo depende de las masas que crean el campo y de su distribución en el espacio con respecto a ese punto. Es una magnitud escalar que le hace corresponder a cada punto un valor de V.

Superficies Equipotenciales

Las superficies equipotenciales son las superficies del espacio en las que el potencial gravitatorio tienen el mismo valor. Estas superficies tienen las siguientes propiedades:

• Las superficies equipotenciales no se cortan entre ellas. Si lo hiciesen eso significaría que un punto le corresponde a dos valores diferentes de potencial, lo cual no es posible.
• Las superficies equipotenciales en cada punto son perpendiculares a las líneas de campo.
• El trabajo que se realiza cuando una masa se mueve a lo largo de una superficie equipotencial es nulo.

Energía Mecánica en el Campo Gravitatorio

Si sobre un sistema sólo actúan fuerzas gravitatorias, la energía mecánica (suma de la energía cinética y la potencial gravitatoria) se conserva. (Principio de Conservación de la Energía Mecánica: PCEM)

• Por cumplir el PCEM, el campo gravitatorio se dice que es un campo conservativo o que las fuerzas gravitatorias son fuerzas conservativas.

Teorema de las Fuerzas Vivas

El trabajo total realizado por la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un sistema es igual a la variación de la energía cinética (Teorema de las Fuerzas Vivas).