Problema 4 de Física de la Selectivitat 2016

Setembre 2016, Sèrie 1 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

P4) Un núvol elèctricament carregat està situat a 4,7 km d'altura sobre el terra. La diferència de potencial entre la base del núvol i el terra és de 2,3 × 106 V. Suposem que el camp elèctric en aquesta regió és uniforme i que la càrrega elèctrica del núvol és positiva. Una gota d'aigua que es troba entre el núvol i el terra té una massa d'1,3 mg i una càrrega de valor Q. En un moment donat, la gota ascendeix cap al núvol amb una velocitat constant de 2 m s¹ (sense tenir en compte els corrents d'aire ni el fregament). a) Dibuixeu un esquema de la situació descrita pel problema i representeu-hi les càrregues elèctriques implicades i els camps vectorials (gravitatori i elèctric). Calculeu la intensitat del camp elèctric que hi ha entre el núvol i el terra, i indiqueu-ne el mòdul, la direcció i el sentit. b) Calculeu el valor de la càrrega Q (en nC) i expliqueu raonadament quin signe hauria de tenir. DADA: 9=9,81 m s².

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema