Campo eléctrico, cargas y fuerzas.

  1. #1
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    Campo eléctrico, cargas y fuerzas.

    Físicos/científicos/ingenieros/etc de eK, os hago un llamamiento.
    Estoy media hora con este encantador problema y no consigo que me salga el resultado que se supone que me tiene que salir.
    Os explico:

    Se sitúan tres cargas eléctricas q1, q2 y q3 en los puntos A(0, 0, 0), B(0, 4, 0) y C(0, 4, 3), respectivamente, donde las coordenadas vienen dadas en metros. Se pide:
    1. Si q1=0.1 C , calcular q2 y q3 para que sea nulo el campo eléctrico en el punto P(0, 0, 3)
    2. Si q1=0.1 C , q2=-0.4 C y q3=0.2C , calcular el trabajo necesario para llevar una carga unitaria desde el infinito hasta el punto P(0, 0, 3)

    En el apartado 1 he sacado la relación entre q2 y q3 por medio del principio de superposición de fuerzas y con la fórmula de la fuerza eléctrica.
    Después sumado el campo eléctrico de q1, q2 y q3 en el punto P y los he igualado a 0, con ayuda de la relación anteriormente calculada he sustituido, despejado y... no me sale.

    En el segundo apartado simplemente no sé lo que quiere decir con "carga unitaria" porque si hubiera una carga tal que q=1 C (eso es al menos lo que me sugiere la palabra "carga unitaria"), ¿en qué punto del espacio está? ¿o es que una carga unitaria es la suma de las otras tres?


    ¿Alguien me ayuda?


    Edito: Me acabo de dar cuenta de que me falta una "i " en el título, pero no sé cómo se cambia.




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  2. #2
    Avatar de Neplán Simplemente el mejor
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    Hola,

    El primer apartado creo que está bien. Mira ver si tienes un error de cálculo, algo bastante frecuente entre tantas letras y números.

    El segundo apartado es utilizando el potencial gravitatorio si no me equivoco.

    Saludos.
    rockeshia escribió: Ver mensaje
    Ante todo NO tomes potingues de gimnasio, batidos ni nada de eso raro.. que luego es peor.

  3. #3
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    Ahora miraré si me he equivocado en algún cálculo, es que yo creo que lo he hecho bien.

    El segundo apartado sé hacerlo porque ya lo he hecho en otros problemas similares, pero no sé qué es una carga unitaria así que no puedo empezar xD

    Qué asco de problema.




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  4. #4
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    Una carga unitaria es una carga de 1 C. Se hace así, para que al aplicar la expresión W= q (V2-V1), quede más sencillo el resultado, simplemente.

    El apartado se resuelve sabiendo que Vinf= 0, y calculando el potencial creado por las demás cargas, en el punto pedido.

    Ahora he de salir, pero si al volver aún no lo has sacado, intento resolverte el problema al completo, pero como bien dice Neplán, lo más normal es que te hayas equivocado en el cálculo, el procedimiento tiene buena pinta.
    “The amazing thing is that every atom in your body came from a star that exploded. And, the atoms in your left hand probably came from a different star than your right hand. It really is the most poetic thing I know about physics: You are all stardust. You couldn’t be here if stars hadn’t exploded, because the elements - the carbon, nitrogen, oxygen, iron, all the things that matter for evolution - weren’t created at the beginning of time. They were created in the nuclear furnaces of stars, and the only way they could get into your body is if those stars were kind enough to explode. So, forget Jesus. The stars died so that you could be here today.”

    Lawrence Krauss, "A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather Than Nothing".

  5. #5
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    El segundo apartado, el del trabajo, lo he hecho sin problemas cuando me has dicho que la carga unitaria era de 1 C. Pero el apartado anterior no tiene aparentemente ningún fallo numérico porque lo he repasado, así que no sé qué es lo que pasa.

    Si lo pudieras hacer te lo agradecería porque los temas estos de campo eléctrico y campo magnético se me dan fatal, pero fatal, fatal. No pillo ni una.




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  6. #publi
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  7. #6
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    Sabemos que:



    Por tanto el campo en el punto P ha de ser 0. Lo que igualariamos la primera ecuación a E=0:



    Y nos queda lo siguiente:


    Ahora claro como no te da q2 ni q3 yo supondría que ambas cargas han de ser iguales (De esto no estoy muy seguro) . Y te hallas q=q2=q3.

    saludos
    rockeshia escribió: Ver mensaje
    Ante todo NO tomes potingues de gimnasio, batidos ni nada de eso raro.. que luego es peor.

  8. #7
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    Suyay escribió: Ver mensaje
    El segundo apartado, el del trabajo, lo he hecho sin problemas cuando me has dicho que la carga unitaria era de 1 C. Pero el apartado anterior no tiene aparentemente ningún fallo numérico porque lo he repasado, así que no sé qué es lo que pasa.

    Si lo pudieras hacer te lo agradecería porque los temas estos de campo eléctrico y campo magnético se me dan fatal, pero fatal, fatal. No pillo ni una.
    Mañana lo tienes, que acabo de llegar y cabe la remota posibilidad de que cometa un error XD
    “The amazing thing is that every atom in your body came from a star that exploded. And, the atoms in your left hand probably came from a different star than your right hand. It really is the most poetic thing I know about physics: You are all stardust. You couldn’t be here if stars hadn’t exploded, because the elements - the carbon, nitrogen, oxygen, iron, all the things that matter for evolution - weren’t created at the beginning of time. They were created in the nuclear furnaces of stars, and the only way they could get into your body is if those stars were kind enough to explode. So, forget Jesus. The stars died so that you could be here today.”

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  9. #8
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    Las cargas q2 y q3 no son iguales, Neplán, porque tengo el resultado del problema.

    Pongo la solución, ya que estoy: q2= -0.463 C , q3=0.237 C , W= -3 x 10^7

    Faraday, si lo haces serás mi Dios xD




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  10. #9
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    A ver, que lo tengo planteado, y me da pereza coger la calculadora, pero sale fácil. Te lo explico, y si aún así no te sale, lo acabo esta tarde y te lo escaneo, pero inténtalo y recuerda que lo importante es que lo entiendas, luego las cuentas ya saldrán.


    Bien, en primer lugar, aunque te den 3 coordenadas, el problema se limita al plano YZ, ya que la X es siempre cero. Pintas las cargas, y descompones los campos que crea cada carga en el punto pedido en componente Y y componente Z. Para que el campo eléctrico en dicho punto sea nulo, ambas componentes han de hacerse cero.

    Cuando haces Ez, te das cuenta de que sólo depende de Q1 y Q2, porque Q3 no crea campo en esa dirección. Por lo tanto, te queda una ecuación igualada a cero, en la que la incógnita es Q2.

    Una vez que tienes ésta, haces lo mismo para Ey, y sustituyendo Q2 y Q1, al igualar a cero te queda otra ecuación fácil con la que sacas Q3.

    Prueba a ver, y me cuentas. Si estás haciendo esto, y no te dan los resultados, es que estás metiendo la pata por algún lado con las operaciones, seguramente algún cuadrado, o al expresar los vectores.
    “The amazing thing is that every atom in your body came from a star that exploded. And, the atoms in your left hand probably came from a different star than your right hand. It really is the most poetic thing I know about physics: You are all stardust. You couldn’t be here if stars hadn’t exploded, because the elements - the carbon, nitrogen, oxygen, iron, all the things that matter for evolution - weren’t created at the beginning of time. They were created in the nuclear furnaces of stars, and the only way they could get into your body is if those stars were kind enough to explode. So, forget Jesus. The stars died so that you could be here today.”

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  11. #10
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    Faraday escribió: Ver mensaje
    A ver, que lo tengo planteado, y me da pereza coger la calculadora, pero sale fácil. Te lo explico, y si aún así no te sale, lo acabo esta tarde y te lo escaneo, pero inténtalo y recuerda que lo importante es que lo entiendas, luego las cuentas ya saldrán.


    Bien, en primer lugar, aunque te den 3 coordenadas, el problema se limita al plano YZ, ya que la X es siempre cero. Pintas las cargas, y descompones los campos que crea cada carga en el punto pedido en componente Y y componente Z. Para que el campo eléctrico en dicho punto sea nulo, ambas componentes han de hacerse cero.

    Cuando haces Ez, te das cuenta de que sólo depende de Q1 y Q2, porque Q3 no crea campo en esa dirección. Por lo tanto, te queda una ecuación igualada a cero, en la que la incógnita es Q2.

    Una vez que tienes ésta, haces lo mismo para Ey, y sustituyendo Q2 y Q1, al igualar a cero te queda otra ecuación fácil con la que sacas Q3.

    Prueba a ver, y me cuentas. Si estás haciendo esto, y no te dan los resultados, es que estás metiendo la pata por algún lado con las operaciones, seguramente algún cuadrado, o al expresar los vectores.


    Por cierto qué estudias hamijo?
    rockeshia escribió: Ver mensaje
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  12. #11
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    Estoy en 3º de Física, así que no ha tenido mucho mérito xD Pero vaya, gusta echar una mano siempre que se pueda.
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  13. #12
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    Sí que me sale con lo que me has dicho, GRACIAS

    Ahora soy un poco más feliz xD




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  14. #13
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    De nada, para eso estamos (:
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  15. #14
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    Faraday escribió: Ver mensaje
    Estoy en 3º de Física, así que no ha tenido mucho mérito xD Pero vaya, gusta echar una mano siempre que se pueda.
    Yo por suerte empezaré la carrera el curso que viene. Qué ganas tengo.
    rockeshia escribió: Ver mensaje
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  16. #15
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    Por cierto para evitar escanear y demás, esta web ofrece una buena aplicación llamada LaTeX y es muy fácil de manejar.

    http://www.lawebdefisica.com/latex/latextest.php

    Saludos
    rockeshia escribió: Ver mensaje
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