mecanica

Pauta Certamen 1 FIS120
Coordinaci´n FIS120*
o
Semestre 2/2010
DOS CARGAS en eje X

TRES CARGAS en plano XY

o
1.) Se ve por un simple an´lisis vectorial que en la regi´n 4.) Debido a ladistribuci´n de cargas de la figura, la
a
o
fuerza neta sobre la carga Q3 tiene componente
0 < x < 2D la fuerza sobre la carga de prueba no
horizontal +ˆ. Entonces durante toda la trayectoria
xpuede ser cero. Luego para la regi´n x > 2D, cuando
o
la fuerza ejercida es perpendicular al desplazamiento,
uno se para lejos de la configuraci´n se observa una
o
carga +Q que predomina y mientrasla carga de
por lo tanto Wae = 0 .
prueba se va acercando empieza a predominar la
carga +2Q sobre la −Q por lo que es imposible que
la fuerza sobre la carga de prueba sea cero en esa
TRES CARGASen plano XY
regi´n. Y finalmente en la regi´n x < 0, al pararse
o
o
en la lejan´ se ve una carga total de +Q y a medida
ıa
e
que la carga de prueba se acerca a la carga −Q 5.) El campo el´ctricogenera fuerzas conservativas por lo tanto no importa la trayectoria
comienza a predominar ´sta, provocando que la
e
realizada. Entonces en t´rminos de energ´ en
e
ıa,
carga comience a frenarse yla fuerza neta sobre ella
el estado inicial de las cargas se tiene Ui =
sea cero. Entonces la respuesta es x < 0 .
1
k Q12Q2 + Q11Q3 + Q23Q3
= kQ2 − 2 + 1 − 1 =
1
3
kQ2
1
6

DOS CARGAS enplano XY

y

Uf

kQ2 − 1 +
1
2

1
3

=
−1

k
=

Q1 Q2
+ Q13Q3 + Q21Q3
2
7kQ2
− 6 1 . Entonces el
4
Uf − Ui = − 3 [J] .

=
traba-

jo realizado es Wae =
2.) El campo E1producido por Q1 tiene componente y
ˆ
y el campo E2 producido por Q2 tiene componentes
(ˆ, y ), entonces para que se produzca el campo
x ˆ
TRES CARGAS fijas en plano XY
indicado en el dibujo, lacarga Q2 debe tener
signo negativo y |E1 |(ˆ) + |E2 |(−ˆ) = 0. Esto
y
y
k|Q1 |
k|Q2 |
|Q
◦
es 42 = 52 cos(37 ), por lo que |Q2 | = 125 . 6.) La energ´ potencial acumulada en el sisteıa
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