1. IES ALBARREGAS
MÉRIDA
Física 2º Bachillerato
Alumno:_______________________________ Fecha: 4/Diciembre/2012
1. Conductores y dieléctricos. Su comportamiento en el seno de un
campo eléctrico.
Teoría: Revisa tu libro y tus apuntes
2. ¿Verdadero o falso? Razona la respuesta:
1. Toda carga abandonada en el seno de un campo eléctrico tiende a
moverse hacia zonas de menor potencial.
Falso: toda carga tiende a moverse al lugar donde menos energía
tiene, esto implica que las cargas positivas tienden a ir a las zonas de
menor potencial pero las negativas irán a las zonas de mayor potencial.
Ep = q · V
2. Si el flujo de campo eléctrico es cero a través de una superficie
cerrada podemos asegurar que no existe ninguna carga encerrada
en su interior.
Falso: según el teorema de Gauss el flujo de campo el es proporcional
a la carga neta encerrada en la superficie. Si el flujo es cero pueden darse
dos posibilidades: o bien no hay ninguna carga o bien hay cargas positivas y
negativas que se compensan entre sí, por ejemplo, un dipolo eléctrico.
3. El trabajo necesario para llevar una masa desde el infinito hasta un
punto determinado coincide con el potencial gravitatorio en ese
punto.
Falso: El trabajo externo necesario para llevar una masa de un punto
A a otro B es la diferencia de energía potencial entre dichos puntos. Si el
punto A es el infinito, como se nos plantea en el enunicado, E p(A) = 0: W(ext)
= Ep(B). Dado que la energía potencial es Ep = m · V(A)
3. El radio orbital de cierto planeta es 25 veces mayor que el de la órbita
terrestre. Calcula su periodo orbital en años usando la tercera ley de
Kepler. ¿Podemos decir que en el movimiento de ese planeta se
conserva el momento lineal? ¿y el momento angular?
Para órbitas circulares, la tercera ley de Kepler podemos escribirla:
T²
=const
r³
Este valor deber ser el mismo para los dos planetas en cuestión:

2. TT ² T p²
=
rT ³ r p³
3
r
T p ²=T T ² p
( )
rT
√( )
3
rp
T p =T T
rT
T p=1 año · √ 253=125 años
4. Disponemos de tres masas iguales de 1000 kg colocadas en las
posiciones A (0,100); B (100,0) y C (-100,0), coordenadas en metros,
Calcular en el origen de coordenadas:
1. El campo gravitatorio
2. El potencial gravitatorio.
Gráfico del problema:
El campo en el origen es la suma vectorial de los campo creado por
las tres masas. Los módulos de los campos son iguales por ser tres masas
iguales y estar el origen equidistante de las tres. Como vemos en la figura
los campos creados por las masa m2 y m3 se compensan al ser opuestos e
iguales en módulo. El campo total será, por lo tanto el creado por la masa
m1
M 1000 kg
g= g 1=G · =6,67 ·10−11 N · m2 · kg −2 · =6,67 ·10−10 N / kg
r² (100 m) ²
⃗ =6,67· 10 N /kg ⃗
−10
g j
El potencial será la suma (escalar) de los potenciales creados por
cada una de las tres masas. Los tres son iguales por lo que basta con
calcular uno de ellos y multiplicar por 3:

3. V =V 1+V 2+V 3=3· V 1
M 1000 kg
V 1=−G · =−6,67 ·10−11 N · m2 · kg ⁻2 · =6,67· 10−10 J / kg
r 100 m
−9
V =3· V 1 =2 ·10 J /kg
5. Una esfera conductora de 10 cm de radio tiene una carga negativa de
-10 mC. Calcular el campo y el potencial electrostático:
1. a 10 cm de su centro de la esfera.
Para una esfera conductora podemos calcular el campo y el
potencial en puntos externos de la misma manera que si toda su
carga estuviese acumulada en su centro usando las fórmulas que
usamos cuando se trata de cargas puntuales:
∣q∣ 0,010 C
E=K · =9 ·10⁹ N · m² · C−2 · =9· 10⁹ N /C
r² (0,1 m) ²
∣q∣ 0,010C
V = K · =9 · 10⁹ N · m² ·C −2 · =9· 108 v
r² ( 0,1 m)
2. a 5 cm de su centro.
En este caso el punto se encuentra dentro de la esfera y, como
viste en la pregunta 1 el campo eléctrico en el interior de un
conductor es cero y su potencial es constante, siendo su valor
el mismo que en la superificie:
E=0
V = 9·108 v
DATOS:
Constante de gravitación universal: 6,67·10-11 N·m2/kg2
Constante eléctrica del vacío: 9·109 N·m2/C2