Ejercicio P7 · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2021

a) Representeu les tres càrregues indicant clarament els eixos de coordenades, etiquetant numèricament els segments i indicant les unitats. Indiqueu esquemàticament la direcció i el sentit d'aquesta força en la representació de les tres càrregues.

Solución: Representació en els eixos cartesians amb escalat correcte i unitats (m): - $Q_1 = -3\ \mu\text{C}$ a $(0, 0)\ \text{m}$ - $Q_2 = 2\ \mu\text{C}$ a $(2, 0)\ \text{m}$ - $Q_3 = 3\ \mu\text{C}$ a $(0, 2)\ \text{m}$ Vectors de força sobre $Q_2$: - $\vec{F}_{12}$ dirigida cap a l'origen ($-\vec{i}$, atracció). - $\vec{F}_{32}$ dirigida allunyant-se de $Q_3$ en direcció diagonal cap a baix i a la dreta (repulsió). - $\vec{F}_T = \vec{F}_{12} + \vec{F}_{32}$ resultant cap al quart quadrant.

a) Component x de la força que actua sobre Q₂

Solución: $-8{,}72\cdot 10^{-3}$ N / $-8{,}72$ mN

a) Component y de la força que actua sobre Q₂

Solución: $-4{,}77\cdot 10^{-3}$ N / $-4{,}77$ mN

a) Mòdul de la força que actua sobre Q₂

Solución: $9{,}93\cdot 10^{-3}$ N / $9{,}93$ mN

b) Quin treball haurem de fer per a portar una càrrega puntual de 5 µC des d'una distància molt gran fins al punt (2, 2) m?

Solución: $0{,}0647$ J / $6{,}47\cdot 10^{-2}$ J / $64{,}7$ mJ