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El concepto campo
F u n d a m e n t a l e n m e c á n i c a
y e l e c t r i c i d a d
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Estudiar y analizar cómo una carga
eléctrica puntual o masa genera
modificaciones en el espacio.
Modificaciones que modelizaremos a
través del concepto: Campo.
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Es importante analizar y comprender,
lo que queremos decir con
modificaciones al espacio
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Imaginemos una esponja de las que
usamos para lavar los platos.
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La esponja, cuando no ha sido usada,
se ve firme (tensa) y uniforme a todo
lo largo de su superficie superior.
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La superficie del siguiente dispositivo,
que fabricamos, también tiene una
superficie firme (tensa) y uniforme.
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Para el caso que queremos modelizar,
la superficie de la esponja y la
superficie del dispositivo van a
representar el espacio.
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¿Qué sucede a la superficie de la
esponja o a la superficie del
dispositivo, si colocamos sobre
ellas una esfera de hierro sólida?
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Al colocar una esfera sólida sobre la
esponja observamos que su superficie
de la esponja deja de ser firme (tensa)
y uniforme.
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Lo mismo ocurre con la superficie de
nuestro dispositivo.
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Lo anterior es lo mismo que hace una
carga eléctrica puntual o una masa,
al espacio que la rodea, producir
deformaciones.
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¿Qué hace un Físico ante una
situación como la que acabamos de
describir?
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Un Físico ante una situación como
esta, se preguntaría: ¿cómo
medimos la deformación de la
esponja?
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Pero, para medir la deformación de
la esponja en su superficie, es
necesario elaborar un modelo
simple.
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¿Cómo construimos un modelo
simple, que nos ayude a explicar
las modificaciones del espacio?
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En este punto es necesario identificar, en
el fenómeno de deformación de la esponja
o en la deformación de la superficie del
dispositivo, debido al peso de la esfera de
hierro sólida, una propiedad física medible
que represente dicha deformación.
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¿Cuál es la propiedad física medible
que representa dicha deformación, en
los dos ejemplos que estamos
analizando?
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La altura de la esponja, así como
la altura del dispositivo, teniendo
como referencia la superficie
sobre la que reposan: ¿es
medible?
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¿Cuántas alturas identificamos?
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Una altura para cada caso, antes de
la deformación, y un conjunto de
alturas después de la deformación.
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Específicamente, nos centraremos en
comparar lo que sucede antes y
después de la deformación, a la altura
de la esponja y a la altura del
dispositivo, en cualquiera de sus
puntos, alrededor de la esfera de hierro
sólida.
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Como primer elemento para la
comparación de las alturas, inicial y
finales, establecemos una altura .
Esta altura tiene como referencia la
superficie plana, sobre la que
reposa, tanto la esponja o el
dispositivo construido.
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La altura inicial de la esponja , antes
de colocar sobre ella la esfera de
hierro sólida es igual en cualquier
punto en su superficie. Lo mismo pasa
con el dispositivo construido.
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Pero, después de colocada la esfera
sólida vemos que la altura de la esponja
o la altura del dispositivo a la superficie
sobre la que reposan, alrededor de la
esfera sólida, cambia punto a punto.
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Incluso podemos mejorar el modelo,
porque observamos que no es necesario
que exista contacto entre la esponja y la
esfera sólida para que exista una
deformación, es decir, una diferencia de
altura en cualquier punto de la superficie
de la esponja, según se ve en las figuras
a continuación.
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¿Cómo representamos eso en el
modelo que estamos construyendo?
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Entonces, a modo de recapitulación de
este ejemplo, podemos decir que la
esfera sólida ha deformado el espacio
a su alrededor (la superficie de la
esponja) y que ahora existe un valor
distinto para h, en cualquier punto
(cualquier posición) en la cercanía de la
esfera sólida.
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¿Qué diría un físico ante estos
resultados?
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Un Físico diría que en la vecindad de
la esfera sólida, existe un campo de
alturas.
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Vamos a ver que ese ejemplo es
válido para la atracción gravitatoria
entre el sol y la Tierra y la Tierra y la
Luna. Cómo muestran las imágenes
siguientes (obtenidas en Google
imágenes).
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Recapitulemos, la existencia de una
masa de los cuerpos como la de la
esfera sólida, la de la Tierra, la de la
Luna y la del Sol, deforman el espacio
y se explican con el modelo de
interacciones de tipo gravitatorio.
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¿Qué es un campo en Física?
![Page 38: Concepto Campo](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022052622/559809a21a28ab7b1b8b4591/html5/thumbnails/38.jpg)
El concepto de campo es
fundamental en toda la Física.
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Este concepto tiene alguna relación
con un campo de fútbol o un campo
de maíz, sin embargo en Física este
concepto se caracteriza por preciso y
complejo, pues requiere del manejo
de herramientas matemáticas con
cierto nivel de complejidad.
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Muchas gracias