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la cuevadel empollón
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3 puntos
Sección 1
Una esfera de 200 g200\,\text{g} de masa cargada con una carga de módulo 40 μC40\,\mu\text{C} cuelga de un hilo ideal de masa despreciable. Se conecta en la región un campo eléctrico horizontal E=2⋅105 V/mE = 2 \cdot 10^5\,\text{V/m} como muestra el esquema y la esfera se mueve a la izquierda hasta topar con una pared, que ejercerá sobre la esfera una fuerza normal NN. El ángulo que forma la cuerda con la horizontal es θ=30∘\theta = 30^\circ.
Esquema de una esfera cargada colgando de un hilo en un campo eléctrico horizontal contra una pared
a
Realiza un esquema razonado con las fuerzas presentes en el sistema y determina razonadamente el signo de la carga de la esfera.
b
Escribe las ecuaciones de la estática para este problema y obtén el valor de la tensión y de la reacción normal de la pared.
c
¿Para qué valor del campo eléctrico la esfera deja de tocar la pared?