Problema 4 · Física PAU Aragón Extraordinaria 2023
Tema: Campo eléctrico: Coulomb, campo, potencial y trabajo · Del examen Extraordinaria (2023)
Enunciado
4. (2,5 puntos) Se tienen tres partículas cargadas con cada una en los vértices 1, 2 y 3 de un triángulo rectángulo, tal y como se muestra en la figura.
a)
Calcula la fuerza electrostática total (módulo y ángulo) que hacen las partículas 1 y 2 sobre la partícula 3. (1 punto)
b)
Calcula (módulo y ángulo) y dibuja el campo electrostático que crea la partícula 3 en el punto 4, situado en el punto . (1 punto)
c)
Explica el concepto de campo electrostático y da la expresión del campo creado por una carga puntual a una distancia . (0,5 puntos)
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a) Módulo de la fuerza electrostática total que hacen las partículas 1 y 2 sobre la partícula 3
Solución: 9,85·10⁵ N / 985 kN
a) Ángulo de la fuerza electrostática total sobre la partícula 3
Solución: 203,96° / -156,04°
b) Módulo del campo electrostático que crea la partícula 3 en el punto 4
Solución: 1,38·10¹⁰ V/m / 1,38·10¹⁰ N/C
b) Ángulo del campo electrostático que crea la partícula 3 en el punto 4
Solución: 56,31°
c) Explica el concepto de campo electrostático y da la expresión del campo creado por una carga puntual +q a una distancia r.
Solución: El campo electrostático es un campo vectorial producido por las cargas eléctricas y que transporta la interacción eléctrica entre estas. La expresión para una carga puntual es .
b) Dibuja el campo electrostático que crea la partícula 3 en el punto 4
Solución: Vector saliente desde el punto 4 en la dirección de la recta que une el origen (partícula 3) con el punto 4, con una inclinación de respecto a la horizontal hacia el primer cuadrante.
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