3. Un péndulo consta de una esfera de 20 g, carga eléctrica desconocida y dimensiones
despreciables, que cuelga de un hilo de 1 m de longitud. Para determinar el valor de su carga
se coloca en un campo eléctrico uniforme y horizontal de E = 5,7·104
N C -1 y se observa que el hilo del péndulo se coloca formando 45 o con la vertical.
a) Dibuje en un esquema el campo eléctrico y todas las fuerzas que actúan sobre la esfera y
explique, cualitativamente, cómo ha cambiado la energía del péndulo al aplicar el campo eléctrico.
Prueba de Selectividad, Andalucia, Septiembre 2015-2016 (Suplementario) FISICA
Respuestas
a) Dibuje en un esquema el campo eléctrico y todas las fuerzas que actúan sobre la esfera y explique, cualitativamente, como ha cambiado la energía del péndulo al aplicar el campo eléctrico.
El esquema con el campo eléctrico y las fuerzas que actúan sobre la esfera se observan en la imagen adjunta.
De acuerdo a un balance de energía se tiene que al inicio la energía de la esfera es cero debido a que no existe ni energía cinética ni potencial, pero al entrar el campo eléctrico en acción la esfera se mueve alcanzando un ángulo con la horizontal, esto le da a la esfera una energía por el campo eléctrico y otra conocida como energía potencial debido a que adquiere una cierta altura con respecto a la referencia que es su posición inicial.
PRUEBA DE SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA SEPTIEMBRE (SUPLEMENTARIO) 2015-2016 FÍSICA.
