Junio 16-17, Opción A

a)    Escriba y comente la Ley de Coulomb. ¿Qué relación existe entra fuerza electrostática y el campo electrostático?

b)   Disponemos de un sistema para medir la carga eléctrica compuesto por dos muelles de constante elástica K = 10 N/m que tienen en sus extremos unas pequeñas esferas.

Cuando las esferas están descargadas se encuentran en contacto y los muelles en su longitud natural. Cuando cargamos las esferas con la misma carga, se separan una distancia de 10 cm. Calcule la carga de las esferas.

Datos: 1/(4^-rrE_o) = 9.10⁹ N·m²·C^-2.

SOLUCIÓN

a)      Ver Junio 03/04 Opción A y Junio 00/01, Opción A

b)      Si la distancia que se separan ambas esfera es de 10 cm, cada muelle se comprime la mitad (5 cm).

Por tanto sobre cada una de las esferas actúan dos fuerzas opuestas: la elástica recuperadora del muelle que tiende a volverla a su posición inicial y la de repulsión electrostática que tiende a separarlas. Si se encuentran en equilibrio, el valor de ambas fuerzas debe ser el mismo. Por tanto:

De donde obtenemos el valor de q = 7,45·10^-7 C