Fundamentos de Física: Campos Gravitatorios, Eléctricos y Magnéticos
Campo Gravitatorio
Es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que le rodea por el hecho de tener masa. Los campos gravitatorios se describen mediante vectores y escalarmente.
- Potencial gravitatorio: Trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la unidad de masa desde dicho punto hasta el infinito.
- Leyes de Kepler:
- 1. Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol situado en uno de los focos.
- 2. La recta que une un planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
- 3. El cuadrado del periodo del movimiento de un planeta es directamente proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol.
Fórmulas Gravitatorias
- F = -GmM/r²
- g = GM/r² (N/kg)
- V = GM/r (J/kg)
- Ep = -GmM/r
- W = -ΔEp
- g = GMt/(Rt+h)² (N/kg)
- Vo = √GMt/(Rt+h)
- T = 2π(Rt+h)/Vo
- Em = -GmMt/2r
- Ve = √2GMt/(Rt+h)
Campo Eléctrico
Fórmulas Eléctricas
- F = K|q||q|/r²
- E = k|q|/r² (N/C)
- V = kq/r (J/C)
- W = q(Va - Vb)
- Ep = kqq/r
- W = -ΔEp
Campo Magnético
- Ley de Lorentz: La fuerza magnética que actúa sobre la carga es siempre perpendicular a la velocidad de la carga. La fuerza magnética modifica la trayectoria de la carga; cuando entra paralela al campo, la fuerza es nula, y cuando es perpendicular, la fuerza es total y empieza a describir una trayectoria circular. Los conductores con corrientes en sentidos contrarios se repelen y en sentidos a favor se atraen.
- Ley de Faraday-Lenz: La corriente eléctrica es inducida por la variación del flujo. La fuerza electromotriz (fem) que da lugar a la corriente eléctrica inducida en un circuito es igual a la rapidez con que varía el flujo magnético a través del mismo (se mide en Wb/s). Como consecuencia, el sentido de la corriente inducida es tal que el campo magnético creado por la corriente tiende a oponerse a la variación de flujo.
- Oersted: Demostró que una corriente crea un campo magnético a su alrededor.
Fórmulas Magnéticas
- F = qvBsenα
- r = mv/qB
- w = qB/m
- T = 2πm/qB
- v = qBr/m o v = E/B
- F = μII/2πd
- B = μI/2π
- Flujo = BScosα (Wb)
- fem = -d(Flujo)/dt (V) o fem = -Δ(Flujo)/Δt