Solución de la 1ª convocatoria 12/13 (1ª parte)(GIE)

De Laplace

Revisión a fecha de 21:33 20 jun 2013; Antonio (Discusión | contribuciones)

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Contenido

1 Pregunta T.1
- 1.1 Solución
2 Preguntas T.2 y T.3
- 2.1 Pregunta T.2
  - 2.1.1 Solución

1 Pregunta T.1

Un franklin es una unidad de carga eléctrica definida como aquella tal que dos cargas de 1 franklin situadas a 1 cm se ejercen una fuerza de 1 dina (=10⁻⁴N). ¿A cuantos culombios equivale un franklin?

1.11×10⁻¹⁹C
0.33 nC
3.3 nC
1.11×10⁻¹⁷C

1.1 Solución

Esta es una simple aplicación de la ley de Coulomb. La fuerza entre dos cargas iguales es, en módulo,

$F = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\,\frac{q^2}{d^2}$

En este caso, empleando unidades del SI

$10^{-5}=9\times 10^9\frac{q^2}{(10^{-2})^2} \qquad\Rightarrow\qquad q^2 = \frac{1}{9}\times 10^{-18}$

Tomando la raíz cuadrada

$q=\frac{1}{3}\times 10^{-9}\mathrm{C}=0.33\,\mathrm{nC}$

La respuesta correcta es por tanto la B.

2 Preguntas T.2 y T.3

2.1 Pregunta T.2

Se tienen dos superficies conductoras esféricas concéntricas, de radios 1 cm y 3 cm, respectivamente. Inicialmente la interior (1) almacena una carga de −40 nC y la exterior (2) una de +20 nC.

¿Cuál de las siguientes figuras describe adecuadamente el campo eléctrico en el sistema?