Los problemas que mezclan ramas de la física me gustan, a este le acabo de dar un intento, soiyo mira a ver si mis cuentas te dicen algosoiyo escribió:Pues ya que estamos, añado una que mezcla un poco em y mecanica. Deberia ser facil pero no llego a nada!!!
1.- En un determinado planeta, donde la aceleración de la gravedad es igual que en la Tierra, existe un fuerte campo eléctrico uniforme hacia abajo cerca de la superficie. Una masa de 2 kg con una carga de 5\(\ mu C\) se lanza hacia arriba con una velocidad inicial de 20,1 m/s y vuelve al suelo pasados 4,1 s. Determinar la diferencia de potencial entre el punto inicial y el punto más alto de su trayectoria.
a) 22,1kV
b) 37,8 kV
c) 40,2 kV
d) 48,6 kV
e) 55,3 kV
Supongo que tarda el mismo tiempo en subir que en bajar
y de la ecuación
\(0=v_i t - \frac{1}{2}at^2\)
despejo la aceleración
\(0=20.1\left( \frac{4.1}{2}\right)- \frac{1}{2}a\left( \frac{4.1}{2}\right)^2 \Rightarrow a=19.6 \quad m/s^2\).
Esta aceleración total me sirve para sacar dos cosas:
- la distancia recorrida al subir h (o al bajar, es lo mismo)
\(\cancel{v_f}=v_i^2-2ah \Rightarrow h=\frac{20.1^2}{2a}=10.30 \quad metros.\)
y el campo eléctrico
\(F=ma\)
\(mg+qE=ma \Rightarrow E=\frac{m(a-g)}{q}=\frac{2(19.6-g)}{5\times 10^{-3}}=3924 \quad V/m\)
Con E y h, calculo el voltaje
\(V=Eh=40,4 \text{kV}\)
Hay dos problemas, que cuando has puesto en el enunciado \(5 muC\) yo he interpretado \(5 mC\) pero yo seguramente querías poner \(5 \mu C\). El problema es que si meto microculombios me sale un voltaje muy alto.
Y segundo, que de todas formas no me sale la solución (los 37 KV), pero bueno, a veces ocurre que mirando las cuentas de otro, se le ocurre a alguien como arreglarlas (o cómo resolver el problema).
