Obtención de la Tercera Ley de Kepler
12 enero 2014Teorema de Gauss, para el Campo Gravitatorio, para Física de Bachillerato
12 enero 2014Teorema de Gauss, para Física de Bachillerato
TEOREMA DE GAUSS:
El uso del Teorema de Gauss es para calcular el campo creado por distribuciones contínuas de masa que presenten algún tipo de simetría. Recordar que lo habitual es calcular el campo y demás magnitudes asociadas en distribuciones discretas, tanto de masas como de cargas.
El teorema de Gauss requiere el uso de dos nuevas magnitudes, que son: el vector superficie elemental dS y el escalar flujo elemental dF. (Con “elemental” queremos referirnos a “diferencial”)
VECTOR SUPERFICIE ELEMENTAL, dS: se emplea para caracterizar superficies; es un vector cuyo módulo es el área de la superficie, dirección perpendicular a la citada superficie, y sentido de la zona cóncava a la convexa, y si la superficie es plana, tiene sentido arbitrario, pero fijo.
FLUJO ELEMENTAL, dF: es una magnitud asociada a un campo vectorial; se habla de flujo de un campo vectorial a través de una determinada superficie; y representa el número de líneas de campo que atraviesan esa superficie. El el caso del campo eléctrico que es el que normalmente representamos por la letra E.
α es el ángulo que forman las líneas de campo con la perpendicular a la superficie (con el vector dS) y con dSn, queremos indicar la cantidad de superficie que es normal al campo, perpendicular al campo.
Como siempre, la utilidad que tiene la definición de «magnitud elemental» es poder extenderla a una situación particular haciendo uso de la integral.
Según esto, si la superficie es finita, podemos calcular el flujo de líneas de campo a su través, haciendo la integral extendida a toda la superficie.
Si la superficie es cerrada:
PARA CADA UNO DE LOS CAMPOS, GRAVITATORIO, ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO:
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