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Física 2º Bachillerato. Campo eléctrico. Problema resuelto (EVAU) - Contenido educativo

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Subido el 29 de noviembre de 2020 por Guillermo M.

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Hola, voy a hacer este problema que es de BAU del año 2016, del modelo de examen concretamente. 00:00:00
Hago este problema porque hay una parte que mosquea un poco, que es la imagen, 00:00:09
pero si pensamos un poquito, ahora cuando lo hagamos y pensamos mínimamente, 00:00:15
vamos a ver que realmente es un problema súper, súper sencillo, más fácil que cualquier otro. 00:00:21
Lo que mosquea un poco, como digo, es esa imagen con esa espiral. 00:00:26
Dice el enunciado, una carga puntual Q de 3 microcoulombios se encuentra situada en el origen de coordenadas tal y como se muestra en la figura. 00:00:30
Una segunda carga Q1 de 1 microcoulombio se encuentra inicialmente en el punto P1, que tiene por coordenadas 1,0, está en metros, 00:00:39
y recorriendo la espiral de la figura llega al punto P2, que tiene por coordenadas 0,2 metros. 00:00:48
Hay que determinar la diferencia de potencial entre los puntos P1 y P2 y el trabajo realizado para llevar la carga Q1 desde el punto P1 al punto P2. 00:00:53
La carga Q1 inicialmente está aquí, en P1, y sigue este movimiento. 00:01:05
movimiento, este es el movimiento que sigue en espiral y si no estamos muy enterados podemos 00:01:13
pensar que esto influye en algo, ahí va, y esto como lo hago, si es una espiral, que 00:01:26
hago yo con esto, si es una espiral, pues no hay que hacer nada, no hay que hacer absolutamente 00:01:30
nada y esto es lo que decía hace un momentito que es lo que es un poco quizás para mosquear 00:01:34
de la imagen, porque no hay que hacer nada, porque sabemos que el campo eléctrico es 00:01:39
un campo conservativo, ¿vale? El campo eléctrico es un campo conservativo. Entonces, cuando 00:01:44
nos pidan trabajo, en el apartado B, el trabajo es una energía, el trabajo es independiente 00:01:57
del camino seguido. Da igual que vaya desde el punto P1 al punto P2 siguiendo esta espiral 00:02:04
o que vaya en línea recta o que vaya haciendo esto, yo que sé, cualquier chorrada, ¿vale? 00:02:12
Bien, entonces, una vez que hemos pensado en esto, el problema es realmente fácil. 00:02:21
Fíjate, apartado A, determina la diferencia de potencial entre los puntos P1 y P2, es decir, V1 menos V2. 00:02:28
Esto es lo que hay que determinar. Yo sé que el potencial creado por la carga Q será K por Q partido por la distancia. 00:02:37
Entonces, el potencial creado en el punto 1, V1, será K por Q partido R1. 00:02:49
Y R1 es esta distancia, la voy a poner en rojo, es esta distancia entre la carga Q y la carga Q sub 1 en el punto P sub 1, ¿vale? 00:02:58
Eso es R sub 1, que si te fijas es un metro. 00:03:09
Entonces, nos están dando la constante de Coulomb, 9 por 10 elevado a 9, la carga Q no la he expresado por ahí, voy a expresar los datos por aquí, ¿vale? 00:03:13
q es 3 por 10 elevado a menos 6 colombios 00:03:25
y q sub 1 igual a 1 por 10 elevado a menos 6 colombios 00:03:29
son cargas positivas 00:03:35
bueno, como decía, el potencial creado en el punto 1 00:03:36
es k por q partido de r1 00:03:39
que es k por 3 por 10 elevado a menos 6 00:03:40
partido 1 00:03:47
bien, y esto es 9 por 3 00:03:49
que sin calculadora se puede hacer 00:03:52
27 por 10 elevado a 3 00:03:54
que es 2,7 por 10 elevado a 4 voltios 00:03:58
de fácil que es, no necesitamos ni calculadora 00:04:02
ahora, potencia en el punto P2 00:04:05
cuando está en el punto P2 00:04:09
no, no cuando está en el punto P2, la distancia desde la carga Q 00:04:11
me estoy expresando mal, perdón 00:04:17
a la distancia entre la carga Q 00:04:18
y el punto P2 es eso, R2, que son 2 metros 00:04:22
entonces el potencial en el punto 2 es K por Q 00:04:26
partido R2 y es 9 por 10 elevado a 9 00:04:30
por 3 por 10 elevado a menos 6 00:04:34
entre 2 y esto es pues la mitad 00:04:38
27 entre 2, ¿cuánto es esto? 00:04:42
13,5 ¿verdad? 13,5 por 10 elevado a 3 y esto es 1,35 por 10 elevado a 4 voltios. Ya tengo 00:04:46
el potencial en el punto P2. Ahora, la diferencia de potencial V1 menos V2 es 2,7 por 10 elevado 00:04:55
a 4 menos 1,35 por 10 elevado a 4. Y esto es 1,35 por 10 elevado a 4 voltios. No me 00:05:07
dice exactamente que calcule V1 menos V2 o V2 menos V1. Pues yo lo hago V1 menos V2. 00:05:21
Lo hago así tal cual. De hecho, ahora al hacer el apartado B, pues mejor, porque lo 00:05:29
vamos a necesitar. Apartado B. Determina el trabajo realizado para llevar la carga Q1 00:05:34
desde el punto P1 al punto P2. Y aquí es lo que decía antes, que si no tenemos claro 00:05:44
esto de campo conservativo, que solo depende de las posiciones iniciales, podríamos empezar 00:05:49
a hacernos el lío de, pero si es una espiral que hago, no hay que hacer nada. El trabajo 00:05:54
para ir desde el punto 1 hasta el punto 2 es 00:05:58
la carga Q1, que es la que estoy poniendo ahora en esos puntos 00:06:02
por la diferencia de potencial, V1 menos V2 00:06:07
y V1 menos V2 es lo que he calculado en el apartado anterior 00:06:10
entonces Q1 es 1 por 10 elevado a menos 6 coulombios 00:06:14
por la diferencia de potencial que es 00:06:19
1,35 por 10 elevado a 4 00:06:22
Y esto es 1,35 por 10 elevado a menos 2 unidades julias. 00:06:25
Este es el trabajo que me están pidiendo que calculemos. 00:06:33
Es un trabajo positivo, por lo tanto sería un proceso espontáneo. 00:06:40
Claro, fíjate que las dos cargas tienen el mismo signo, son positivas, se repelen. 00:06:44
en el punto P1 está más cerca que en el punto P2 00:06:49
claro, pues es un trabajo espontáneo porque tienden a repelerse 00:06:53
¿vale? pues lo que decía, fíjate que problema más sencillo 00:06:57
¡hasta luego! 00:07:01
Subido por:
Guillermo M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
178
Fecha:
29 de noviembre de 2020 - 21:34
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SOR JUANA DE LA CRUZ
Duración:
07′ 03″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1092x614 píxeles
Tamaño:
28.82 MBytes

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