7. El esquema
muestra dos cargas eléctricas fijas. El espacio entre ellas está dividido en
cuatro partes de igual longitud. ¿Dónde habría que poner una tercera carga para
que estuviera en equilibrio bajo la acción de las otras dos cargas?
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a) A la izquierda de A
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X
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b) A la derecha de E
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c) entre B y C
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d) entre C y D
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Opción
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I
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II
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III
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IV
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V
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VI
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La carga adicional estará en equilibrio si la
fuerza Neta aplicada sobre ella es nula.
---------- Las fuerzas generadas por las dos
cargas originales deben estar en oposición.
Del análisis de las posibilidades de ubicación de
la carga adicional, las únicas opciones posibles son I, III, IV y VI y además
es independiente del signo de la carga adicional.
F = k q1 q2 / d2 ( Ley de Coulomb)
donde
F = fuerza de electrostática
k = constante de Coulomb
q1, q2 = cargas
d = distancia entre las cargas
Fuerza generada por la Carga A en la carga q
--------------------- FA = k qA q / dA2
Fuerza generada por la Carga B en la carga q
--------------------- FB = k qB q / dB2
Igualando
k qA q / dA2
= k qB q / dB2
Simplificando las constantes
qA / dA2
= qB / dB2
reemplazando
8 mC / dA2
= 4 mC / dB2
dA2 = 2 dB2 ------------------------ dA > dB
--------- la nueva carga debe estar más cerca de
B que de A
--------- nueva carga a la derecha de E
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