D.1 · CAMPO GRAVITATORIO

Del campo al potencial.

Aleja una masa de un planeta y observa simultáneamente la situación física, la curva exacta y la aproximación local.

SIMULACIÓN

La pendiente se va apagando.

Cerca de la superficie la curva parece una recta. Al alejarnos, el campo disminuye; el área positiva bajo F o g proporciona ΔEₚ o ΔV, y el trabajo gravitatorio tiene el signo opuesto.

MAGNITUD REPRESENTADA

Energía potencial gravitatoria

Situación físicar = 1,35 R
Curva gravitatoriaEₚ = —
Módulo de la fuerza · ΔEₚ = ∫F drΔEₚ = —
Altura sobre la superficie
Campo gravitatorio
Fuerza sobre la masa
Energía potencial exacta
Modelo exacto · trabajo desde A
Modelo local · g constante en A

QUÉ OBSERVAR

Cuatro ideas conectadas.

La simulación separa lo que pertenece al campo de lo que depende de la masa que colocamos en él.

01 · PENDIENTE

El campo determina la inclinación.

La pendiente es m·g(r) para la energía potencial y g(r) para el potencial. Ambas disminuyen al alejarnos.

02 · MASA

El potencial pertenece al punto.

Al cambiar la masa, la gráfica de Ep cambia de escala. La de V permanece exactamente igual.

03 · APROXIMACIÓN

m·gA·Δr es una tangente.

Si A y B están cerca funciona bien. Al separarlos, prolonga la pendiente de A aunque el campo va disminuyendo durante el recorrido.

04 · TRABAJO

Una cantidad, dos lecturas.

El área orientada bajo los módulos F o g proporciona ΔEp o ΔV. El trabajo de la gravedad es su opuesto porque la interacción es atractiva.