Problema 1 · Física PAU Castilla-La Mancha Ordinaria 2023

1. Dos cargas positivas iguales $q_1$ y $q_2$ de valor $10\ \mu\text{C}$ se sitúan en la base de un triángulo isósceles separadas una distancia $a=6\text{ cm}$. La altura del triángulo es $4\text{ cm}$. En el punto medio de la base del triángulo (P) se sitúa una tercera carga $q_3$ de valor $50\ \mu\text{C}$. Cuando la soltamos se mueve y pasa por el vértice superior del triángulo. Teniendo en cuenta que $K=9\cdot 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\text{C}^{-2}$:

a)

Determina la energía potencial de $q_3$ en su posición original y en el vértice superior.

b)

Determina la fuerza sobre $q_3$ en la posición inicial y en la final, así como su módulo.

c)

Si sale desde el reposo en P ¿Con qué velocidad pasará la carga por el vértice si tiene una masa de $2.4\text{ g}$?