Ley de Gravitación Universal

Dos cuerpos cualesquiera se atraen con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

• La dirección de la fuerza es la de la línea que une las masas y su sentido es de atracción.
• Son fuerzas a distancia. Su intensidad es la misma sobre ambos cuerpos, pero su sentido es opuesto. Se trata de fuerzas de acción-reacción. Dado el pequeño valor de G, las fuerzas gravitatorias sólo son relevantes si al menos una de las masas es muy grande.
• Si una masa *m* se halla en presencia de varias masas *M*, sufrirá una fuerza total equivalente a la suma vectorial de las fuerzas que cada masa ejerce de forma individual.

Campo Gravitatorio

Un **campo gravitatorio** es una zona del espacio perturbada por la presencia de una determinada masa (*M*) de tal modo que una segunda masa (*m*) situada en sus proximidades será atraída hacia la primera.

• Se define la **intensidad de campo gravitatorio** en un punto como la fuerza por unidad de masa situada en dicho punto.
• La dirección del vector campo es la de la línea que une la masa creadora de campo con el punto considerado. El sentido del vector campo coincide con el de la fuerza que sufriría una masa prueba imaginaria (*m*) situada en el punto.

Campo Gravitatorio Terrestre

Considerando la Tierra como una masa puntual, con dicha masa concentrada en su centro, se define el módulo del campo gravitatorio terrestre.

Leyes de Kepler

1. Primera Ley de las Órbitas: Todos los planetas se mueven formando órbitas elípticas en uno de cuyos focos está el Sol.
2. Segunda Ley de las Áreas: Los planetas se mueven con velocidad areolar constante, es decir, el vector de posición de cada planeta con respecto al Sol barre áreas iguales en tiempos iguales. r₁·v₁ = r₂·v₂
3. Tercera Ley de los Periodos: El cuadrado del periodo de revolución de los planetas alrededor del Sol es proporcional al cubo de los semiejes mayores de la órbita. T²=C·r³

Líneas y Superficies Equipotenciales

• Las líneas de campo son líneas tangentes al vector intensidad de campo en cada punto.
• En el campo gravitatorio, las líneas son abiertas, parten del infinito y finalizan en las masas que crean el campo.
• Las superficies equipotenciales son regiones del espacio en las que el potencial gravitatorio tiene el mismo valor. Es nulo el trabajo realizado por el campo gravitatorio para desplazar una masa dentro de ella.
• Al igual que las líneas, no se pueden cortar porque denotaría varios valores de V para un mismo punto.

Fuerzas Conservativas

• Una fuerza es conservativa cuando su trabajo depende sólo de las posiciones inicial y final, pero no de la trayectoria.
• Si la fuerza es conservativa, se puede expresar teniendo en cuenta una función escalar llamada energía potencial.
• Por este motivo, el trabajo de una fuerza conservativa a lo largo de una trayectoria cerrada es nulo.
• Son campos conservativos el gravitatorio y el electrostático, pero no el magnético. Las fuerzas elásticas son conservativas y el rozamiento es una fuerza no conservativa.
• La dirección de las fuerzas conservativas no depende del movimiento de la partícula, sino de su posición dentro del campo. En el caso de las fuerzas no conservativas, dicha fuerza varía según el movimiento de la partícula.

Ley de Coulomb

Dos cargas eléctricas interaccionan con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

• La dirección de la fuerza es la de la línea que une las cargas y su sentido depende del signo de las cargas. Si ambas cargas presentan signos opuestos, la fuerza será de atracción, mientras que si las cargas son del mismo signo, la fuerza será de repulsión.
• Las fuerzas electrostáticas son fuerzas a distancia. Su intensidad es la misma sobre ambos cuerpos, pero su sentido es opuesto. Se trata de fuerzas de acción-reacción.
• Si una carga *q* se halla en presencia de varias cargas *Q*, sufrirá una fuerza total equivalente a la suma vectorial de las fuerzas que cada carga ejerce de forma individual.

Campo Electrostático

Un **campo electrostático** es una zona del espacio perturbada por la presencia de una determinada carga (*Q*) de tal modo que una segunda carga (*q*) situada en sus proximidades será atraída o repelida por la primera.

• Se define la **intensidad de campo electrostático** en un punto como la fuerza por unidad de carga positiva situada en dicho punto.
• La dirección del vector campo es la de la línea que une la carga creadora de campo con el punto considerado. El sentido del vector campo coincide con el de la fuerza que sufriría una carga prueba positiva imaginaria (*q*) situada en el punto.
• Si en las inmediaciones de un punto se hallan varias cargas *Q*, el campo total en el punto será equivalente a la suma vectorial de las intensidades de campo que cada carga crea de forma individual.

Líneas de Campo Electrostático

• Las líneas de campo son líneas tangentes al vector intensidad de campo en cada punto.
• En general, se dibujan de tal manera que el número de líneas de campo que atraviesan una unidad de superficie perpendicular a las líneas es proporcional al módulo de la intensidad de campo en ese punto.
• Las líneas son abiertas. En general, parten de las cargas positivas y finalizan en las cargas negativas.
• Si el campo está creado por una sola carga positiva, las líneas son radiales y van de la carga al infinito. Si el campo está creado por una sola carga negativa, las líneas son radiales y van desde el infinito hacia la carga.
• Las líneas de campo no se pueden cortar porque ello indicaría que en ese punto habría dos posibles intensidades de campo.