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PENDULO ELECTROSTATICO

Cuando partículas de masa m están cargadas con una carga eléctrica q , si están situadas en un espacio en el que exista un campo eléctrico o magnético, además de la fuerza“peso” debida al campo gravitatorio, tendremos que considerar las fuerzas eléctricas o magnéticas actuantes. Si las masas de las partículas son muy pequeñas ( tal es el caso de los electrones, protones... ) y están dotadas de grandes velocidades, podremos despreciar la acción del campo gravitatorio, pues resulta no comparable a la de los campos eléctricos o magnéticos. En este caso que vamos aconsiderar la fuerza gravitatoria es perfectamente comparable a la eléctrica. Se propone lo siguiente:
Un condensador plano tiene sus láminas situadas en un plano vertical y separadas 60 cm. En elespacio comprendido entre ambas, se coloca una bolita de caucho de 0´5 g que cuelga de un hilo aislante de 30 cm de longitud cuyo extremo está fijo. Si se carga la bolita con 0´2 mC y la d.d.p. entre lasláminas del condensador es de 1800 V, se pide : a) Ángulo que se separa el hilo de la vertical y tensión del mismo. b) Lo mismo para un d.d.p entre las láminas de – 4200V. c) Si desde la situaciónanterior se hace cero la d.d.p. entre las láminas ¿ Qué tipo de movimiento describe la bolita? ¿ Cuál es su frecuencia? ¿ Cuál será la máxima velocidad?.
Si no hay d.d.p. entre las láminas delcondensador, el hilo que sujeta la bolita estará en posición vertical y sobre la bolita ( en equilibrio) actuarán las fuerzas peso P y tensión del hilo T cuya suma es cero. Al establecer una d.d.p. entrelas láminas del condensador, entre ambas existe un campo eléctrico E , por lo que sobre la bolita debe aparecer otra fuerza de naturaleza eléctrica pues está cargada con una carga q. En la nuevasituación de equilibrio debemos considerar las fuerzas : P , T y Fe que, al ser su suma cero, debe separarse el hilo de la vertical un ángulo a . Este ángulo, dependerá de la d.d.p. entre las placas,...