PROBLEMA RESUELTOS
Dos esferitas cada una de masa m están suspendidas por cuerdas ligeras
de longitud L. Un campo eléctrico E uniforme se aplica en la dirección
horizontal y hacia la izquierda Si lasesferas llevan cargas -q y +q en
unidades de C y entre ellas se forma un ángulo θ . Determine la
intensidad de campo eléctrico para que las dos esferas se mantengan en
equilibrio (Ver figura)
Solución
Enla figura se muestra el diagrama de cuerpo libre de la carga positiva. Las fuerzas
que actúan son: la tensión T, el peso mg la fuerza debido al campo qE y la fuerza
de atracción electrostática Fe
.La aplicación de las ecuaciones de equilibrio nos da:
F
y
0
T cos mg 0
F
x
0
qE Tsen Fe 0
T
mg
cos
Tsen qE
(a)
kq 2
(b)
r2
Remplazando (a) en (b), se tiene
mgtg qE
qE mgtg
kq 2
4 L2 sen2
kq 2
(2 Lsen ) 2
E
mgtg
kq
2 2
q
4 L sen
PROBLEMA 02.
Una esferita plástica se carga con carga de valor absoluto Q y se cuelga de un
hilo aislante delongitud l, en una región donde existe un campo eléctrico
uniforme de intensidad E (ver figura). Calcule su masa m, si permanece en
equilibrio en un ángulo θ entre la vertical y el hilo.
PROBLEMA03.
PROBLEMA 04.
PROBLEMA 05.
PROBLEMA 06.
PROBLEMA 07.
PROBLEMA 08.
PROBLEMA 09.
Una carga de 5 μC se coloca en x = 0 y otra de 10 μC es colocada en x = 10 cm. Encuentre el punto o puntossobre el eje x
donde el campo eléctrico es nulo. ¿Existen otros puntos E = 0?.
Solución.
En la figura se muestra la ubicación de las cargas en el plano xy.
Los campos eléctricos en P son
6
q145.103
9 5.10
E1 k 2 i 9.10
i
i (N / C)
r1
x2
x2
6
q2
90.103
9 10.10
E2 k 2 (i ) 9.10
i
i (N / C)
r2
(0,1 x) 2
(0,1 x) 2
El campo total en el punto P será
45.103
90.103
E E1 E2
i
2
(0,1 x)2
x
La condición del problema exige que el campo resultante en P deba ser nulo, entonces
45.103
90.103
x2
(0,1 x) 2
x 2 0, 2 x 0, 01 0
x 4,14cm
PROBLEMA 10....
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