María
Cuando hay ángulos por medio, me lío
Observa nuestra figura, en la que tienes representada la situación en estudio, y los cuatro puntos a los que hace referencia tu enunciado.
Observa que los triángulos rectángulos ACD y BCD son congruentes, que sus bases miden: b = 3 m, y que sus alturas miden: a = 4 m, por lo que sus hipotenusas miden: h = 5 m, de acuerdo con Teorema de Pitágoras.
Luego, para el punto C, planteas las expresiones de los módulos de los campos gravitatorios producidos por las masas ubicadas en los puntos A y B, y queda:
|EA| = |EB| = G*M/b2,
a continuación planteas las expresiones de las componentes del campo gravitatorio resultante en el punto C, y queda:
ECx = +|EB| - |EA| = 0,
ECy = 0,
por lo que tienes que la expresión vectorial del campo resultante es:
EC = < 0 ; 0 >,
cuyo módulo es:
|EC| = 0;
luego, planteas la expresión del potencial total producido por las masa en el punto C, y queda:
VC = VCA + VCB = G*M/b + G*M/b = 2*G*M/b,
aquí reemplazas valores, resuelves, y queda:
VC = 2*6,674*10-11*100/3 ≅ 4,449*10-9 J/Kg.
Observa los triángulos rectángulos, y tienes que los valores de las razones trigonométricas para el ángulo "θ" son:
senθ = 4/5,
cosθ = 3/5.
Luego, para el punto D, planteas las expresiones de los módulos de los campos gravitatorios producidos por las masas ubicadas en los puntos A y B, y queda:
|EA| = |EB| = G*M/h2,
a continuación planteas las expresiones de las componentes del campo gravitatorio resultante en el punto C, y queda:
EDx = +|EB|*cosθ - |EA|*cosθ = 0,
EDy = -|EB|*senθ - |EA|*senθ = -2*(G*M/h2)*senθ = -2*(6,674*10-11*100/52)*(4/5) = -4,27136*10-10 N/Kg,
por lo que tienes que la expresión vectorial del campo resultante es:
ED = < 0 ; -4,27136*10-10 > N/Kg,
cuyo módulo es:
|ED| = 4,27136*10-10 N/Kg;
luego, planteas la expresión del potencial total producido por las masa en el punto C, y queda:
VD = VDA + VDB = -G*M/h - G*M/h = -2*G*M/h,
aquí reemplazas valores, resuelves, y queda:
VD = -2*6,674*10-11*100/5 ≅ -2,6696*10-9 J/Kg.
Errata: en la placa anterior, falta consignar el signo negativo en la expresión del potencial gravitatorio en el punto C.
Espero haberte ayudado.