3

2,5 puntos

El Fun-Fly-Stick es un ingenioso generador de electricidad estática que funciona con pilas y que permite hacer levitar objetos metálicos ligeros. Cuando se pulsa el botón se genera una carga estática negativa en la varilla. Tocando el objeto con la varilla, parte de esta carga se transfiere al objeto de manera que ambos quedan cargados y el objeto levita por encima de la varilla. (Al hacer los cálculos, considere la varilla y el objeto metálico como si fuesen cargas puntuales.)

Persona utilizando el Fun-Fly-Stick para hacer levitar un objeto metálico circular.

a)1,25 pts

Supongamos que, después de tocar el objeto, la varilla y el objeto tienen la misma carga. Haga un dibujo de la situación de la varilla y el objeto metálico levitando y dibuje las fuerzas sobre el objeto. Calcule cuál es la carga electrostática del objeto metálico si este tiene una masa de

10

g y se encuentra a una distancia de

55

cm de la varilla.

b)1,25 pts

Considere ahora otra situación, en la que tanto la varilla como el objeto metálico están cargados con una carga

q = -2\,\mu\text{C}

y separados a una distancia de

60

cm. Calcule el módulo del campo eléctrico en el punto central de la línea que los une y el potencial eléctrico en este punto. Determine cuál es el trabajo que deberá hacer una fuerza externa para llevar un electrón desde el infinito hasta este punto central.