4Opción A

2 puntos

Opció A

Una nube eléctricamente cargada está situada a

4{,}7\,\text{km}

de altura sobre el suelo. La diferencia de potencial entre la base de la nube y el suelo es de

2{,}3 \times 10^6\,\text{V}

. Supongamos que el campo eléctrico en esta región es uniforme y que la carga eléctrica de la nube es positiva. Una gota de agua que se encuentra entre la nube y el suelo tiene una masa de

1{,}3\,\text{mg}

y una carga de valor

Q

. En un momento dado, la gota asciende hacia la nube con una velocidad constante de

2\,\text{m s}^{-1}

(sin tener en cuenta las corrientes de aire ni el rozamiento).

Datos

$g = 9{,}81\,\text{m s}^{-2}$

Dibuje un esquema de la situación descrita por el problema y represente las cargas eléctricas implicadas y los campos vectoriales (gravitatorio y eléctrico). Calcule la intensidad del campo eléctrico que hay entre la nube y el suelo, e indique su módulo, dirección y sentido.1 pt

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Calcule el valor de la carga

Q

(en nC) y explique razonadamente qué signo debería tener.1 pt

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