Problema 01. Las dos esferas
Un primer análisis cualitativo
permite situar el punto de la recta en el que el campo es nulo, que tiene que
ser aquel en el que los sentidos
del vector
intensidad de campo de cada carga en ese punto sean opuestos.
Esta
intensidad es directamente proporcional al valor de la carga e inversamente
proporcional a la distancia del punto a la carga. Eso no puede ocurrir
en el medio de las esferas ya que los vectores intensidad (fuerza sobre la unidad de carga
positiva) de cada carga tienen sentido ambos hacia la
derecha. Cualquier punto a la izquierda de la de +3 está
más cerca de ella que de la
de -2 por lo que la intensidad de campo de esta será más fuerte debido a la menor
distancia y como además la carga más cercana es más alta es imposible que
los vectores sean iguales. Solo
podrían serlo a la
derecha de la de -2 porque su menor
valor que la de
+3, queda compensado por la menor distancia.
Por ello puede escribirse:
(K*2*10-6)/x2=(K*3*10-6)/(x+1)2
(2)/x2=(3)/(x+1)2 (x+1)2/x2=3/2
Extrayendo la raíz cuadrada de
ambos miembros sale
(x+1)/x=1,22
Resolviendo la ecuación resulta
para x el valor
4,5 mx = 4,5 m
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