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la cuevadel empollón
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2Opción B

3 puntos
Problemas
Un muelle de constante elástica k=3 N/mk = 3\,\text{N/m} sujeta una pequeña esfera cargada eléctricamente. Cuando se establece un campo eléctrico de magnitud E=4500 V/mE = 4500\,\text{V/m} dirigido verticalmente hacia abajo, la esfera alcanza una nueva posición de equilibrio situada más abajo que antes, a una distancia y=2,4 cmy = 2{,}4\,\text{cm} (véase figura).
Esquema de un muelle con una esfera cargada en equilibrio antes y después de aplicar un campo eléctrico vertical.
Esquema de un muelle con una esfera cargada en equilibrio antes y después de aplicar un campo eléctrico vertical.
a)
Calcular la carga de la esfera y explicar razonadamente qué signo tiene.
b)
Cortamos el hilo que sujeta la esfera y se observa que ésta cae (dentro del campo eléctrico) con una aceleración de 13 m⋅s−213\,\text{m} \cdot \text{s}^{-2}. Calcular la masa de la esfera.
c)
Si en lugar de cortar el hilo eliminamos repentinamente el campo eléctrico, la esfera empezará a oscilar. Explicar por qué y hallar el periodo de oscilación.