Recuerda que el campo gravitatorio es vectorial y en cambio el potencial es escalar.
El campo gravitatorio puede ser nulo: sólo es preciso que los dos vectores campo sean iguales y de sentidos contrarios.
El potencial no puede ser cero porque es la suma de dos números negativos y por tanto dará un valor también negativo. El único punto donde el potencial es cero es en el infinito.
Equipotencial significa "mismo potencial". Recuerda como se calcula el trabajo que debe realizarse para trasladar una masa entre dos puntos del espacio.
El trabajo será cero. Recuerda que W = m (V1 - V2)
Piensa en un mapa topográfico: como se moveria un balón que dejamos en una pendiente?
Son perpendiculares.
Puedes comprobarlo con el applet. Si en cualquier configuración dibujas simultáneamente las líneas de fuerza y las equipotenciales observarás que en cualquier punto donde se cruzan, lo hacen perpendiculamente.
Ten presente las fórmulas de cálculo del campo gravitatorio y del potencial. La distancia, como interviene en estas expresiones matemáticas?
El campo gravitatorio disminuirá 9 veces y el potencial disminuirá 3 veces.
Compruébalo con el applet, sitúa un planeta en el centro y observa el valor del campo y del potencial a 100 m y a 300 m.
El potencial gravitatorio es un escalar. Y cuál es siempre el signo del potencial gravitatorio?
El único punto del espacio donde el potencial es cero es en el infinito. El potencial es un escalar y siempre tiene valores negativos. La suma de números negativos nunca puede ser nula.
Este caso es muy sencillo, sólo utiliza las fórmulas correspondientes. La única dificultad está en pensar la dirección y el sentido del campo.
Comienza haciendo un esquema claro de la situación.
Te recomiendo primero empezar por el potencial porque es solo una suma (de números negativos) de los valores del potencial creado por cada planeta.
Ahora calcula el campo gravitatorio creado por cada planeta, Dibujalo y descomponlo en sus componentes (alguna se anula?). Después súmalas. Finalmente puedes calcular el módulo del campo y su dirección.
Recuerda que es muy importante hacer el dibujo del campo creado por cada planeta y su descomposición en componentes x y y. El campo gravitatorio es una suma vectorial... ah, y vigila mucho con los signos!
Siempre es mucho más fácil calcular el potencial en un punto puesto que es una suma (escalar) de números.
Haz un esquema claro de la situación. Antes de hacer ningún cálculo piensa más o menos la situación (si es posible) del punto que buscas.
Plantea una ecuación igualando los módulos de los campos gravitatorios... tendrás una incógnita: la distancia a un planeta. Si tienes dos incógnitas (las dos distancias) piensa como están relacionadas entre ellas (600 m). Resuelve la ecuación y piensa cuál de les soluciones es la que esperas.
Finalmente calcula el potencial en este punto (lógicamente no puede ser cero).
Para calcular el trabajo tienes que encontrar previamente los potenciales en los puntos A y B.
Después recuerda que W = m (V1 - V2). Piensa sobre todo en que el signo sea correcto.
g = (-6,67 E-12, 0) m/s²
V = -1,33 E-9 J/kg
Configura el applet para obtener esta información.
g = (0, 1,89 E-11) m/s²
V = -3,77 E-9 J/kg
g = (-4,77 E-12, 2,91 E-11) m/s²
V = -3,86 E-9 J/kg
Utiliza el applet para comprobar los valores
g = (-6,18 E-12, -2,85 E-12) m/s²
V = -1,81 E-9 J/kg
Utiliza la configuración Cuatro planetas, suprime uno de ellos, varía la masa de las otras y clica encima del cuarto vértice para obtener los resultados.
El campo es cero a 200 m del planeta pequeño y a 400 m
del grande.
En este punto el potencial es V = -1 E-9 J/kg.
Configura elapplet. Puedes buscar el punto clicantdo cerca de la zona donde esperas encontrarlo... mentras observas los valores del campo. Si visualizas las líneas de fuerza seguramente lo encontrarás de inmediato. También te ayudará la Cuadrícula y Ajustar valores.
Los potenciales de los puntos son:
VA = -2,22 E-9 J/kg y VB = -3,11 E-9 J/kg
El trabajo que tengo que hacer (yo) para trasladar la masa es W = 5 kg · (VB - VA) = -4,45 E-9 J
En el applet puedes observar las líneas equipotenciales, como que B está más "hundido" no es preciso empujar la masa sino frenarla (trabajo negativo) para llevarla desde A hasta B.