Pregunta B2.B · Física PAU Castilla-La Mancha Ordinaria 2026

PREGUNTA B2.B (2.5 puntos) En un experimento de electrostática se tienen dos esferas conductoras cargadas con carga $q_1 = q_2 = 10\ \mu\text{C}$, de radio $r_1 = 10\text{ cm}$ y $r_2 = 5\text{ cm}$, respectivamente. El centro de la esfera 1 está fijada en el punto $(0,0)$, pero la esfera 2 tiene restringido su movimiento de forma vertical (eje $y$) encontrándose inicialmente en el punto $(0,d)$ y sobre la que actúa la fuerza de la gravedad (ver dibujo esquemático). Si la masa de la esfera 2 es de $m_2 = 0.1\text{ kg}$, se pide:

Datos: $K = 9\cdot 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\text{C}^{-2}$; $g = 9.8\text{ m/s}^2$.

a)

(1.25 puntos) Realizar un diagrama de fuerzas sobre la esfera 2 y obtener la distancia de equilibrio, $d$, entre los centros de ambas esferas.

b)

(1.25 puntos) Se conectan las dos esferas con un hilo conductor ideal inextensible que no almacena carga. Calcular la carga y el potencial de cada esfera después de conectarlas.