Enunciado

dificultad
Dificultad f√°cil para los ejercicios de nivel avanzado

¬ŅCu√°l es el trabajo el√©ctrico que realiza una carga fija de 3 ¬ĶC sobre otra m√≥vil de -3 ¬ĶC que inicialmente se encuentran separadas 1.5 m y posteriormente 2 m?

Solución

Datos

q1¬†= 3 ¬ĶC = 3 ¬∑ 10-6 C
q2¬†= -3 ¬ĶC = -3 ¬∑ 10-6 C

ri = 1.5 m
rf = 2 m

K = 9·109 N/m2·C2

Resolución

Haciendo uso de la definición del trabajo eléctrico en función de la energía potencial de q2 se define como:

We=-őĒEp=Epi-Epf

es decir, el trabajo que realiza la fuerza el√©ctrica que act√ļa sobre q2, es la diferencia entre la energ√≠a potencial que posee la carga antes de comenzar el movimiento (separada ri = 1.5 m de q1) y la energ√≠a potencial en el punto en el que termina el movimiento (separada rf¬†= 2 m).

Por definición, la energía potencial de una carga q2 en presencia de otra carga q1 se obtiene por medio de la siguiente expresión:

Ep=K·q1·q2r

Por tanto, la energía potencial antes del movimiento (Epi) y después del movimiento (Epf) es:

‚ÄČEpi=9¬∑109¬∑-3¬∑10-6¬∑3¬∑10-61.5=-0.05¬†JEpf=9¬∑109¬∑-3¬∑10-6¬∑3¬∑10-62=-0.04¬†J

Aplicando la definición anterior de trabajo eléctrico:

We=-0.05-(-0.04)‚áíWe=-0.01J

Autor artículo
Sobre el autor
José L. Fernández es ingeniero de telecomunicaciones, profesor y curioso por naturaleza. Dedica su tiempo libre a escribir artículos para Fisicalab y a ayudar a Link a salvar Hyrule.

Fórmulas

Estas son las principales f√≥rmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teor√≠a de los apartados relacionados. Adem√°s, en ellos encontrar√°s, bajo la pesta√Īa F√≥rmulas, los c√≥digos que te permitir√°n integrar estas f√≥rmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.


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