SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA – SERWAY
SOLUCIÓN PROBLEMA 58 CAPÍTULO 23 FÍSICA SERWAY
58. La figura P23.35 muestra tres cargas positivas iguales en las esquinas de un triángulo equilátero de lado a = 3.00 cm. Agregue una línea vertical a través de la carga superior en P, que divida en dos el triángulo. A lo largo de esta línea marque los puntos A, B, C, D, E y F, con A justo abajo de la carga en P ; B en el centro del triángulo; B, C, D y E en orden y juntas, con E en el centro del lado inferior del triángulo; y F cerca y abajo de E. a) Identifique la dirección del campo eléctrico total en A, E y F. Identifique el campo eléctrico en B. Identifique la dirección del campo eléctrico en C. b) Argumente que las respuestas al inciso a) implican que el campo eléctrico debe ser cero en un punto cercano a D. c) Encuentre la distancia desde el punto E, en el lado inferior del triángulo, al punto alrededor de D, donde el campo eléctrico es cero. Necesitará resolver una ecuación trascendente.
Solución:
Solución 1:
a) En A, la carga superior hace la contribución dominante al campo y el campo neto es hacia abajo. En B el campo eléctrico total es cero. Entre B y C, el principal cambio es el debilitamiento del campo eléctrico descendente de la carga superior, por lo que el campo neto en C es ascendente. En E, los campos de las dos cargas inferiores se anulan y el campo total es hacia abajo. En F el campo total es hacia abajo.
b) El campo es cero en B cuando cambia de abajo en A a arriba en C. Como una función continua, el campo debe pasar por el valor cero cerca de D cuando cambia de arriba en C a abajo en E y F.
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