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la cuevadel empollón
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2Opción A

3 puntos
Problemas
Una pequeña bola de masa m=20 gm = 20\,\text{g} se ha situado colgando de un hilo dentro de un campo eléctrico uniforme E=2450 V/mE = 2450\,\text{V/m}, horizontal y dirigido de izquierda a derecha (véase esquema). La bola se mantiene en la posición indicada, y tiene una carga eléctrica neta que debemos determinar. El ángulo que forma con la vertical el hilo que la sostiene es de 26,1∘26{,}1^\circ.
Esquema de una carga puntual colgando de un hilo en un campo eléctrico horizontal uniforme hacia la derecha, formando un ángulo theta con la vertical.
Esquema de una carga puntual colgando de un hilo en un campo eléctrico horizontal uniforme hacia la derecha, formando un ángulo theta con la vertical.
a)
Observando la disposición de la figura, explicar razonadamente cuál es el signo de la carga. Se valorará un esquema de fuerzas adecuado.
b)
Calcular el valor de la carga y la tensión del hilo que la sostiene.
Datos
  • g=9,8 m⋅s−2g = 9{,}8\,\text{m} \cdot \text{s}^{-2}
c)
¿Qué valor debería tener el campo eléctrico para que el ángulo del hilo con la vertical fuese 45∘45^\circ? En este caso, ¿cuál sería la tensión del hilo?