Enunciado

Duas lâminas finas, de matéria idênticas, estão separadas por uma distância a . Calcule o campo gravitacional produzido pelas lâminas nos dois lados do conjunto.

Passo 1

E aí, beleza?? O campo gerado por uma lâmina fina, a uma distância próxima de sua superfície, pode ser determinado pela Lei de Gauss. Considere a seguinte Gaussiana:

Assim, vem:

∮ g → ⋅ d A → = - 4 π G M i n t

Portanto:

2 g A = 4 π G   σ   A ∴ g = 2 π G σ

Passo 2

Dessa maneira, entre as duas lâminas o campo será nulo, acima das duas placas será 4 π G σ (devido à superposição dos dois campos), apontando para baixo e abaixo das duas lâminas será também 4 π G σ , apontando para cima.

Resposta

Para z < 0 :

g → = 4 π G σ   z ^

Para 0 < z < a :

g → = 0   z ^

Para z > a :

g → = - 4 π G σ   z ^

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