2

2,5 puntos

En un laboratorio se ha realizado el experimento que se muestra en la figura 1. En una cubeta de plástico transparente se ha añadido aproximadamente un centímetro de agua del grifo, y se han colocado a ambos lados dos placas conductoras de cobre separadas a una distancia de

20\,\text{cm}

. Las placas se han conectado a una fuente de alimentación. Debajo de la cubeta transparente hay un papel cuadriculado que permite determinar las posiciones (figura 1). En la placa conectada al terminal negativo de la fuente de alimentación se ha conectado el terminal negativo del voltímetro. El terminal positivo del voltímetro se ha movido por diferentes puntos de la cuadrícula para medir el potencial eléctrico y el resultado se indica en la tabla de abajo.

Esquema del montaje experimental con la cubeta, placas, fuente de alimentación y voltímetro.

Papel cuadriculado de la cubeta con las posiciones de las placas y el punto P. — Esquema del montaje experimental con la cubeta, placas, fuente de alimentación y voltímetro.

$x$ (cm)	$V_{I}$ (V)	$V_{I I}$ (V)	$V_{I I I}$ (V)	$V$ (V)
4,00	1,4	1,5	1,4
8,00	2,8	2,9	2,8
12,00	4,2	4,3	4,4
16,00	5,7	5,7	5,8

a)1,25 pts

Rellene la tabla de arriba con la media aritmética del potencial eléctrico en las posiciones

x = 4, 8, 12

16\,\text{cm}

. Dibuje las líneas equipotenciales a

x = 4, 8, 12

16\,\text{cm}

y las líneas de campo eléctrico en el papel cuadriculado de la cubeta (figura 1). Represente en los ejes de coordenadas (figura 2) la media aritmética del potencial eléctrico en función de

x

. Calcule el módulo del campo eléctrico a partir de la gráfica.

Ejes de coordenadas para representar el potencial eléctrico en función de la posición.

b)1,25 pts

Colocamos una carga positiva de

3{,}00\,\text{mC}

en el punto

P

indicado dentro de la cubeta en la figura 1. Indique qué trayectoria seguirá. Represente en el papel cuadriculado (figura 1) la dirección y el sentido de la fuerza que aplica el campo eléctrico sobre esta carga. Determine el módulo de la fuerza. Calcule el trabajo que hace el campo eléctrico para mover la carga desde

x = 8\,\text{cm}

hasta

x = 0\,\text{cm}