Física

Dos cargas puntuales iguales, de -3 μC cada una, están situadas en los puntos A (2,5) m y B (8,2) m.

a) Represente en un esquema las fuerzas que se ejercen entre las cargas y calcule la intensidad de campo eléctrico en el punto P (2,0) m.

b) Determine el trabajo necesario para trasladar una carga de 1 μC desde el punto P (2,0) m hasta el punto O (0,0). Comente el resultado obtenido.

K = 9 . 10 ⁹ N m ² C ^-2

Un péndulo consta de una esfera de 20 g, carga eléctrica desconocida y dimensiones despreciables. que cuelga de un hilo de 1 m de longitud. para determinar el valor de su carga se coloca en un campo eléctrico uniforme y horizontal de E =5,7 . 10 ⁴NC ^-l y se observa que el hilo del péndulo se coloca formando 45 ⁰ con la vertical.

a) Dibuje en un esquema el campo eléctrico y todas las fuerzas que actúan sobre la esfera y explique, cualitativamente, como ha cambiado la energía del péndulo al aplicar el campo eléctrico.

b) Calcule el valor de la carga de la esfera y de las fuerzas que actúan sobre ella.

g=9,8 m s ^-2

Una partícula de 1 g y carga +4 . 10 ^-6 C se deja en libertad en el origen de coordenadas. En esa región existe un campo eléctrico uniforme de 2000 N C^-l dirigido en el sentido positivo del eje OX.

a) Describa el tipo de movimiento que realiza la partícula y calcule su aceleración y el tiempo que tarda en recorrer la distancia al punto P(5,O) m.

b) Calcule la velocidad de la partícula en el punto P y la variación de su energía potencial eléctrica entre el origen y dicho punto.

Nota: Desprecie el efecto gravitatorio en la trayectoria de la partícula.

a) Explique qué es una superficie equipotencial. ¿Qué forma tienen las superficies equipotenciales en el campo eléctrico de una carga puntual? Razone qué trabajo realiza la fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza por una superficie equipotencial.

b) En una región del espacio existe un campo eléctrico uniforme. Si una carga negativa se mueve en el mismo sentido y dirección del campo, ¿aumenta o disminuye su energía potencial? ¿Y si la carga es positiva? Razone las respuestas.

Solución apartado a) mirar la correspondiente entrada de teoría aquí

Dos cargas de -2.10^-6 C y +4•10^-6 C se encuentran fijas en los puntos (0,0) y (0,2) m, respectivamente.

a) Calcule el valor del campo eléctrico en el punto (1 ,1) m.

b) Determine el trabajo necesario para trasladar una carga de +6.10^-6 C desde el punto (1,1) al (0,1) m y explique el significado del signo obtenido.

K = 9 . 10 ⁹ N m ² C ^-2

Dos partículas puntuales iguales, de 5 g y cargadas eléctricamente, están suspendidas del mismo punto por medio de hilos, aislantes e iguales, de 20 cm de longitud. El ángulo que forma cada hilo con la vertical es de 12⁰

a) Calcule la carga de cada partícula y la tensión en los hilos.

b) Determine razonadamente cuánto debería variar la carga de las partículas para que el ángulo permaneciera constante si duplicáramos su masa.

K = 9 . 10 ⁹ N m ² C ^{-2 ;} g=9,8 m s ^-2

a) Campo eléctrico de una carga puntual.

b) Dos cargas eléctricas puntuales positivas están situadas en dos puntos A y B de una recta. ¿Puede ser nulo el campo eléctrico en algún punto de esa recta? ¿Y si una de las cargas fuera negativa? Razone las respuestas.

Dos cargas puntuales q₁= 5 .10 ^-6 C y q₂ = – 5 . 10 ^-6 C se encuentran fijas en los puntos (0,0) y (0,3) m, respectivamente. Una tercera carga Q =2.10^-6 C se coloca en el punto (4,0) m.

a) Dibuje en un esquema el campo eléctrico debido a las cargas q₁ y q₂ en la posición de la carga Q y determine la fuerza que actúa sobre esta última.

b) Determine el trabajo realizado por el campo si la partícula de carga Q se desplaza desde su posición inicial hasta el punto (2,0) m y razone si sería necesario aplicar a la partícula una fuerza adicional para que efectuase ese desplazamiento.

K = 9 . 10 ⁹ N m ² A ^-2 s ^-2