Ejercicio A.3 · Física PAU Castilla y León Ordinaria 2021

CONSTANTES FÍSICAS

Aceleración de la gravedad en la superficie terrestre · $g_0 = 9{,}80\text{ m s}^{-2}$

Constante de gravitación universal · $G = 6{,}67\cdot 10^{-11}\text{ N m}^2\text{ kg}^{-2}$

Radio medio de la Tierra · $R_{\text{T}} = 6{,}37\cdot 10^6\text{ m}$

Masa de la Tierra · $M_{\text{T}} = 5{,}98\cdot 10^{24}\text{ kg}$

Constante eléctrica en el vacío · $K_0 = 1/(4\pi\varepsilon_0) = 9{,}00\cdot 10^9\text{ N m}^2\text{ C}^{-2}$

Permeabilidad magnética del vacío · $\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}\text{ N A}^{-2}$

Carga elemental · $e = 1{,}60\cdot 10^{-19}\text{ C}$

Masa del electrón · $m_{\text{e}} = 9{,}11\cdot 10^{-31}\text{ kg}$

Masa del protón · $m_{\text{p}} = 1{,}67\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Velocidad de la luz en el vacío · $c_0 = 3{,}00\cdot 10^8\text{ m s}^{-1}$

Constante de Planck · $h = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J s}$

Unidad de masa atómica · $1\text{ u} = 1{,}66\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Electronvoltio · $1\text{ eV} = 1{,}60\cdot 10^{-19}\text{ J}$

A.3) A una distancia $d = 20\text{ m}$ de una carga puntual positiva $q$, otra carga puntual $q_0 = 2\cdot 10^{-6}\text{ C}$ experimenta una fuerza de magnitud $F = 15\cdot 10^{-6}\text{ N}$. ¿Qué valor tiene la carga $q$? ¿Qué trabajo será necesario para acercar la carga $q_0$ a $10\text{ m}$ de la carga $q$? Discútase el signo de este último resultado.

a)

b)

c)