Problema 2 de Física de la Selectivitat 2020

Setembre 2020, Sèrie 4 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

P2) Dues esferes conductores idèntiques i suficientment petites per a ser considerades puntuals estan unides per una molla. La constant elàstica de la molla és 10 N/m. El conjunt es colloca sobre una taula que és elèctricament aïllant. A més, no hi ha fricció entre la taula i el conjunt de les dues esferes i la molla. Les esferes estan separades per una distància de +mmmmmmmmm + 0,40 m quan no estan carregades (la molla no fa cap força). -1 mCarreguem amb la mateixa càrrega positiva les dues esferes amb un generador fins que la distància entre elles sigui 1,00 m. a) Quan les esferes estan carregades, quina és la força aplicada per la molla sobre cadascuna de les esferes? Quina és la càrrega de cadascuna de les esferes? [1,25 punts] m b) Colloquem un electró a 1 m de cadascuna de les dues esferes (equidistant a les dues esferes, tal com indica la figura). Calculeu el mòdul del camp elèctric que actua sobre l'electró i el mòdul de l'acceleració en aquest instant. Sobre la figura, representeu la direcció i sentit del camp elèctric i de l'acceleració en el punt on es troba l'electró. [1,25 punts] DADES: k 1 4πε m = 9,11 x 10-³¹ kg. |e|= 1,602 x 10-¹⁹ C. = 8,99 x 10° Nm² C-².

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

Veure la solució del problema