Fuerzas Gravitatorias vs. Eléctricas: Un Análisis Comparativo

Fuerzas Gravitatorias vs. Eléctricas

1. Diferencias Fundamentales:

• La fuerza gravitatoria es siempre atractiva, mientras que la fuerza eléctrica puede ser atractiva o repulsiva dependiendo del signo de las cargas.
• La fuerza gravitatoria no depende del medio en el que se encuentran las masas, mientras que la fuerza eléctrica sí.
• La fuerza eléctrica es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria.
• La fuerza gravitatoria actúa sobre las masas, mientras que la fuerza eléctrica actúa sobre las cargas.
• Las líneas de campo del campo eléctrico nacen en las cargas positivas (fuentes) y llegan a las cargas negativas (sumideros). En el campo gravitatorio, las masas actúan como sumideros, pero no hay fuentes. Las líneas de campo son abiertas.

Similitudes:

• Ambas son fuerzas centrales.
• Ambas son fuerzas conservativas.

Interacción de Electrones en Campos Eléctricos

2. Fuerza sobre un Electrón:

La fuerza que experimenta un electrón situado en un campo eléctrico se calcula mediante la siguiente ecuación:

F.ele = q.E

Donde:

• F.ele: Fuerza eléctrica
• q: Carga del electrón
• E: Intensidad del campo eléctrico

Si el campo eléctrico es uniforme, la fuerza también lo será, y por lo tanto, la aceleración. Un electrón puede ponerse en movimiento mediante un campo eléctrico porque la fuerza y el campo son independientes de la velocidad de la carga.

Características de las Líneas de Campo

3. Líneas de Campo:

Las líneas de campo son líneas tangentes en cada punto al vector del campo. Nunca pueden cortarse, ya que esto implicaría que el campo tendría dos direcciones diferentes en un mismo punto, lo cual es imposible.

Profundizando en las Fuerzas Centrales y Conservativas

- Fuerzas Centrales:

Son aquellas que cumplen dos condiciones:

1. Siempre apuntan hacia un mismo punto llamado centro/polo de atracción.
2. El módulo de la fuerza solo depende de la distancia al polo/centro de atracción.

- Campo Conservativo:

Un campo es conservativo cuando cumple:

1. El trabajo realizado por las fuerzas del campo no depende de la trayectoria, solo de la posición final e inicial.
2. El trabajo de las fuerzas del campo a lo largo de una trayectoria cerrada es igual a cero.
3. Existe una función potencial que solo depende de la posición.