Question

Dos esferas (1 y 2) con cargas iguales se encuentran sobre una superficie lisa no conductora y están atadas a un hilo no conductor



La esfera 1 está fija a la superficie. Al cortar el hilo, la gráfica de aceleración contra x de la esfera 2 es

Answer 1

La gráfica de la aceleración en función de x tendrá una forma de hipérbola con la ecuación $a=\frac{kQ^2}{m}\frac{1}{x^2}$

Explicación:

Si suponemos que las esferas son puntos materiales, al cortarse el hilo estas se van a repeler apareciendo la fuerza de Coulomb:

$F=k\frac{Q^2}{x^2}$

La siguiente expresión toma como punto de referencia la carga fija a la superficie. A su vez como la única fuerza sobre la otra esfera es esta, la segunda ley de Newton queda:

$F=m.a=k\frac{Q^2}{x^2}$

Si despejamos la aceleración queda:

$a=\frac{kQ^2}{mx^2}$

$a=\frac{kQ^2}{m}\frac{1}{x^2}$

La gráfica de la aceleración tendrá la forma de la función $\frac{1}{x^2}$ mostrada en la imagen adjunta.

Answer 2

Respuesta:

yo lo interprete así:

Explicación:

se supone que al ser cargas iguales se van a repeler(se alejan) y a medida que una se aleja de la otra su aceleración va disminuyendo, así que la correcta es una gráfica en la que en la que a medida que disminuye a, x aumenta