Ejercicio P2 · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2022

a) En la figura anterior, representeu sobre la partícula la força elèctrica $\vec{F}_\text{e}$ i la força que fa el fil $\vec{T}$.

Solución: Representació correcta indicant clarament les direccions dels vectors: - La força elèctrica $\vec{F}_\text{e}$ horitzontal cap a la dreta (en el mateix sentit del camp $\vec{E}$, ja que $q > 0$). - La tensió del fil $\vec{T}$ al llarg del fil dirigida cap al punt de pivot $P$.

a) Calculeu el mòdul de la força elèctrica que actua sobre la partícula quan és a la posició $A$.

Solución: $3{,}60\cdot 10^{-3}\text{ N}$

a) Aquesta força elèctrica serà constant al llarg de la trajectòria des de $A$ fins a $B$? Justifiqueu la resposta.

Solución: Sí, serà constant perquè el camp elèctric és homogeni i constant, i la càrrega de la partícula no varia ($F = qE$).

b) Calculeu el mòdul de la velocitat de la partícula quan passa pel punt $B$.

Solución: $1{,}20\text{ m/s}$

b) Justifiqueu la resposta i indiqueu el principi físic en què us heu basat.

Solución: Principi de conservació de l'energia mecànica (o teorema de les forces vives / treball-energia cinètica). La tensió és perpendicular a la velocitat ($W_T = 0$), el pes i la normal s'anul·len i no fan treball, de manera que només fa treball la força elèctrica conservativa.