Las esferas metálicas que se muestran en la figura se cargan con 1C cada una. La balanza se equilibra al situar el contrapeso a una distancia x del eje Se pone una tercera esfera a una distancia 2d por debajo de a esfera A y cargada con -2C. Para equilibrar la balanza se debe: A. agregar carga positiva a la esfera A B. mover la esfera B hacia abajo C. mover el contrapeso a la derecha D. mover el contrapeso a la izquierda
Respuestas
Para equilibrar la balanza se debe : C. mover el contrapeso a la derecha.
Al colocar una tercera esfera a una distancia 2D por debajo de la esfera A y cargada con -2C, se incrementa el valor de la fuerza resultante electrostatica en la esfera A, por lo tanto al plantear la sumatoria de momentos igual a cero, la distancia del contrapeso(x) se debe aumenta también, debido a esto se debe mover el contrapeso hacia la derecha .
Realizando el analisis físico de la siguiente manera :
Antes de poner la tercera carga :
∑M=0
FAB *dA - P* x =0
FAB*dA= P*x
K/d² *dA= P*x
Despues de colocar la tercera carga :
FAB= K*qA*qB/d²AB= K*1C*1C/d² = K/d²
FAC = K*qA*qC/(2d)²= K*1C*2C/4d²= K/2d²
FrA = FAB + FAC = K/d²+ k/2d² = 3K/2d²
∑M=0
FrA *dA - P*x =0
FrA*dA= P*x
3K/2d²*dA= P*x
La distancia x debe ser mayor, para que este equlibrada la balanza, 3/2 veces mayor , por eso se mueve el contrapeso hacia la derecha, para que x sea mayor.
Se adjunta el enunciado completo con su respectiva figura para su solución .
Se
