Pregunta 7 · Física UPC 2021

Pregunta 7. Dinámica y balance energético de una carga confinada

En un sistema aislado de la gravedad se sitúan dos cargas fijas, $Q_1 = 3\ \mu\text{C}$ y $Q_2 = 6\ \mu\text{C}$, en las posiciones $(0, 3)\text{ m}$ y $(0, -3)\text{ m}$, respectivamente. Una tercera carga móvil $q = -12.5\text{ mC}$ ($-12.5 \times 10^{-3}\text{ C}$) dispone de una pequeña perforación que le permite deslizarse libremente sin fricción a lo largo de una barra guía horizontal coincidente con el eje $x$.

Habiéndose inmovilizado las cargas $Q_1$ y $Q_2$, se suelta la carga $q$ desde el reposo en el punto $A(-4, 0)\text{ m}$. Determine:

a)

El vector fuerza electrostática neta $\vec{F}_e$ y la fuerza normal de contacto $\vec{N}$ que ejerce la guía sobre $q$ en el punto de partida $A$.

b)

La energía cinética $E_c$ de la carga $q$ al pasar por el origen de coordenadas $O(0,0)$.