Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Septiembre 2020

PREGUNTA 6. Resuelva este problema:

Dos cargas puntuales de  cada una están fijas en los puntos de coordenadas  y . Las coordenadas están expresadas en metros. Calcule:

a)  El vector campo electrostático en el punto .

b)  La  velocidad  con  la  que  llega  al  punto    una partícula de masa 20 g y carga  que se abandona libremente en el punto .

 

DATOS: 

 

a)   Hacemos un dibujo con las cargas y los vectores campo que tenemos que calcular:

 

 

 

Utilizando la fórmula del campo electrostático y teniendo la precaución de poner el valor de las cargas en Culombios:

 

 

 

Sumamos el campo creado por cada una de las cargas y obtenemos el campo total en ese punto:

 

 

 

 

b)  Como el campo eléctrico es un campo conservativo, la energía mecánica en un punto y en el otro es la misma:

 

 

Como la energía cinética en el punto A es cero, porque la carga parte del reposo y, la energía potencial se puede calcular multiplicando el potencial por la carga, nos queda:

 

 

 

 

Para poder calcular la velocidad en el punto B antes tenemos que calcular el potencial que crean las dos cargas en el punto A y en el B:

 

 

 

 

 

 

 

Vamos a la expresión de la velocidad deducida anteriormente y calculamos lo que nos piden: