modulo 12 5toley de gauss2003

2
“AÑO DEL INTERCAMBIO INSTITUCIONAL DE LA CALIDAD EDUCATIVA EN VALORES” MÓDULO NRO. 12: GRAVITACIÓN UNIVERSAL SESIÓN NRO. 02: TEOREMA DE GAUSS EN LA TEORÍA DE GRAVITACIÓN NEWTONIANA I. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1.Conocer teorema de Gauss y su importancia en la teoría de gravitación newtoniana. 2. Conocer las limitaciones de este teorema. 3. Hallar el campo gravitacional en problemas aplicados empleando este teorema. II. ACTIVIDADES A. INICIALES: Una gran contribución de Gauss a la Física fue su famoso teorema formulado primero para el flujo eléctrico, este mismo teorema se utiliza para el caso del flujo gravitatorio y es de utilidad en la solución de problemas para masas pequeñas y en reposo. B. DESARROLLO DE CONTENIDOS: FLUJO GRAVITATORIO Es el número de líneas de campo gravitatorio que atraviesan una región del espacio. Sea un campo gravitatorio g UNIFORME que atraviesa una superficie S, que podemos caracterizar con un vector S perpendicular a la superficie (siendo el módulo su área). Se define el flujo gravitatorio Φ como: Φ = g . S = gSCosθ Si g y S son perpendiculares no hay flujo. TEOREMA DE GAUSS “El flujo del campo gravitatorio a través una superficie cerrada es igual al producto de una constante (- 4πG) por la masa encerrada en dicha superficie” Φ = - 4πGM int ALGUNAS APLICACIONES DEL TEOREMA DE GAUSS El teorema de Gauss permite calcular de forma simple el campo gravitatorio debido a distribuciones de masa con alto grado de simetría, particularmente para APELLIDOS Y NOMBRES:................................................................ ........................................................................ INSTITUCIÓN EDUCATIVA PARTICULAR PEDRO NOLASCO” - “CRISTO AMIGO” A C R IS TO AMIGO C

Upload: daniel-florian

Post on 18-Aug-2015

212 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

FISICA

TRANSCRIPT

AO DEL INTERCAMBIOINSTITUCIONALDE LA CALIDAD EDUCATIVA EN VALORESPRIMER EXAMEN BIMESTRALMDULO NRO. 12: GRAVITACIN UNIVERSALSESIN NRO. 02: TEOREMA DE GAUSS EN LA TEORA DEGRAVITACIN NEWTONIANAI. OBJETIVOS ESPECFICOS:1. Conocer teorema de Gauss y su importancia ena teor!a de "ra#itaci$n ne%toniana.&. Conocer as imitaciones de este teorema.'. (aar e campo "ra#itaciona en pro)emasapicados empeando este teorema.II. *CTIVI+*+ES*. I,ICI*-ES:.na "ran contri)uci$n de Gauss a a F!sica /ue su/amosoteorema /ormuadoprimeroparae /u0oe1ctrico2 este mismo teorema se utii3a para e casode /u0o "ra#itatorio y es de utiidad en a souci$nde pro)emas para masas pe4ue5as y en reposo.B. +ES*66O--O +E CO,TE,I+OS:F-.JO G6*VIT*TO6IOEs e n7mero de !neas de campo "ra#itatorio 4ueatra#iesan una re"i$n de espacio. Sea un campo "ra#itatorio " .,IFO68E 4ueatra#iesa una super/icie S2 4ue podemoscaracteri3ar conun#ector Sperpendicuar aasuper/icie 9siendo e m$duo su :rea;. Se de/ine e/u0o "ra#itatorio < como: < = " . S = "SCos>Si " y S son perpendicuares no ?ay /u0o.TEO6E8* +E G*.SSEl flujo del campo gravitatorio a travs unasuperficie cerrada es igual al producto de unaconstante(- 4G) por lamasaencerradaendichasuperficie< = @ ABG8intALGUNAS*P-IC*CIO,ES +E- TEO6E8* +EG*.SS E teoremadeGausspermitecacuar de/ormasimpe e campo "ra#itatorio de)ido adistri)uciones de masa con ato "rado desimetr!a2 particuarmenteparadistri)ucionesdemasa con simetr!a es/1rica2 ci!ndrica o pana. +e/iniremosunaS.PE6FICIEG*.SSI*,*comocua4uier super/icie cerrada ima"inaria 4ueempeamos en e teorema de Gauss para cacuare campo "ra#itatorio de)ido a una ciertadistri)uci$n de masas. Paraapicare teoremadeGaussa c:cuodecampo "ra#itatorio de)ido a una ciertadistri)uci$n de masa con propiedades de simetr!aadecuadas es aconse0a)e se"uir e si"uienteprocedimiento:1. Seeccionar una super/icie"aussiana 4ueten"a as si"uientes propiedades:9a; -asuper/iciede)eteneramismasimetr!a4ue a correspondiente distri)uci$n demasaC9); En cada punto de a super/icie2 " de)e sernorma 9perpendicuar; o tan"encia a asuper/icieC9c; En todos os puntos en os 4ue " es norma9perpendicuar; a a super/icie2 " de)e tomarun #aor constante.APELLIDOS YNOMBRES:........................................................................................................................................... ASIGNATURA: FSICAINSTITUCIN EDUCATIVAPARTICULARPEDRO NOLASCOCRISTO AMIGO*C 6 I S T O * 8 I G OC&. Cacuar e /u0o a tra#1s de dic?a super/icie.'. Cacuar amasatotadentro de asuper/icie2 8int2 y usar e teorema de Gauss2< = @ ABG8int para o)tener e campo ".C*SOS 8DS F6EC.E,TES1. 8*S*S P.,T.*-ES 9P*6TC.-*S; E+IST6IB.CIO,ES ESFF6IC*S +E 8*S*Paramasaspuntuaesodistri)ucionesdemasacon simetr!a es/1rica2 de)e ee"irse comosuper/icie "aussiana una es/era centrada en amasaocuyocentrocoincidaconecentrodeadistri)uci$n de masas.&. -,E*S +E 8*S* E +IST6IB.CIO,ESCI-,+6IC*S +E 8*S*Para !neas m:sicas o ciindros con masauni/ormemente distri)uida2 de)e ee"irse unasuper/icie ci!ndrica coaGia con a !nea de masa ociindro.'. P-*,OS 8DSICOSPara panos 9o :minas; m:sicos 4ue tienensimetr!a pana2 de)e ee"irse como super/icie"aussianaunciindrope4ue5osim1tricoconepano.C. -*BO6*TO6IO