Pregunta 3 · Física PAU Asturias Ordinaria 2023

Tema: Campo eléctrico: cargas puntuales, potencial y trabajo · Del examen Ordinaria (2023)

Enunciado

DATOS Y CONSTANTES FÍSICAS

k=9,0×109 N⋅m2⋅C−2k = 9{,}0\times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{C}^{-2}, ∣qe−∣=∣qp+∣=1,6×10−19 C|q_{e-}| = |q_{p+}| = 1{,}6\times 10^{-19}\text{ C}

Dos cargas eléctricas positivas de igual valor +q=3 μC+q = 3\ \mu\text{C} se colocan en los puntos del eje vertical OY de coordenadas (0,1) m(0, 1)\text{ m} y (0,−1) m(0, -1)\text{ m}, respectivamente.

a)

Determine el valor del campo eléctrico en el punto de coordenadas (1,0) m(1, 0)\text{ m}.

b)

Calcule el trabajo que se debe realizar para llevar una partícula de carga positiva +q0=1,6×10−19 C+q_0 = 1{,}6\times 10^{-19}\text{ C} desde el punto (1,0) m(1, 0)\text{ m} hasta el origen de coordenadas. ¿Dicho trabajo lo realizan las fuerzas del campo eléctrico, o fuerzas externas? Justifique la respuesta.

Enunciado: Pregunta 3 · Física PAU Asturias Ordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Determine el valor del campo eléctrico en el punto de coordenadas (1, 0) m.

Solución: 1,91·10^4 N/C / 1,91·10^4 V/m

b) Calcule el trabajo que se debe realizar para llevar una partícula de carga positiva +q0 = 1,6·10^-19 C desde el punto (1, 0) m hasta el origen de coordenadas.

Solución: -2,53·10^(-15) J / -2,53·10^(-15) N·m

¿Dicho trabajo lo realizan las fuerzas del campo eléctrico, o fuerzas externas? Justifique la respuesta.

Solución: Lo realizan fuerzas externas (o un agente externo) porque el trabajo del campo es negativo (W<0W < 0, ya que la energía potencial aumenta al acercarse a cargas del mismo signo).

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