1r ciclo Trabajo campo eléctrico

[mgp25]

Buenas, tengo ciertas dudas sobre si tengo bien este ejercicio.

El problema dice así: Halla el trabajo del campo eléctrico que ejerce una carga de 1·10^-6 sobre otra carga de -1·10^-9 que describe una trayectoria semicircular.

Yo lo que hice fue:

E=9·10^9 · d^-2; F=E·q'; F= 0,009·d^-2; W= 0,009·d^-2 · d => W= 0,009·d^-1 Julios

Pero no estoy muy seguro si se resuelve así. Y luego, no entiendo muy bien 2 cosas.
1) Como hallar el trabajo en estos ejercicios, porque luego vi que en el potencial eléctrico es otra forma diferente. Por si me lo pueden explicar un poquillo

2)En el campo eléctrico, se indica el signo solo para indicar el sentido de los vectores, al igual que la fuerza eléctrica ¿no?


Gracias

[Al2000]

Re: Trabajo campo eléctrico

El trabajo es cero porque la fuerza es perpendicular al desplazamiento.

1) Depende de como esté planteado el problema o de los datos que tengas. Existe la misma diferencia que en los problemas de dinámica en donde puedes calcular el trabajo directamente a partir de las fuerzas actuantes y los desplazamientos o calcular el trabajo basándose en el principio de conservación de la energía. En este problema tu puedes concluir que el trabajo es cero porque la fuerza es perpendicular al desplazamiento, pero también podrias afirmar que, por moverse en una trayectoria semicircular la segunda carga empieza y termina su movimiento a la misma distancia de la primera y por consiguiente no habría ningún cambio en la energía potencial, ergo el trabajo es cero.

2) El campo es un vector, al igual que la fuerza. El signo sólo tiene significado cuando se habla del valor de una componente y siempre está ligado a algún sistema de referencia. Un vector como tal no tiene signo. En las expresiones vectoriales donde aparece un vector precedido de un signo menos se interpreta que representa un vector de la misma magnitud y dirección pero que apunta en sentido opuesto.

Saludos,

Al

[mgp25]

Re: Trabajo campo eléctrico

Ah gracias!

Entonces sería así porque la fuerza es perpendicular al movimiento, pero entonces da igual en que posición de una circunferencia este pues también daría 0 ¿no?

Y luego para hacerlo, ¿se haría así?

We1= k·1·10^-3/d^2 ·d
We2= k·1·10^-3/d^2 ·d

Entonces si hacemos su variación sería:

Wt=k·1·10^-3/d^2 ·d - k·1·10^-3/d^2 ·d

Wt=0 julios

[Al2000]

Re: Trabajo campo eléctrico

No, el trabajo es $W = \int \boldsymbol F \boldsymbol \cdot d \bold l = \int F\,cos \frac \pi 2 \,dl = 0$. Esto:

We1= k·1·10^-3/d^2 ·d
We2= k·1·10^-3/d^2 ·d

no lo puedes hacer. El trabajo no es un valor puntual, es decir no puedes hablar de trabajo en un punto, sino del trabajo realizado a lo largo de una trayectoria.

Saludos,

Al

[mgp25]

Re: Trabajo campo eléctrico

Es decir sería:

F=E · q'; Siendo q1=1·10^-6 y q'=-1·10^-9; Entonces, F=9·10^9 · 1·10^-6/d^2

W=9·10^9 · 1·10^-6/d^2 · cos 90 · d; W= 0 Julios.

Entonces el trabajo es igual a la fuerza del campo eléctrico por el coseno del ángulo por la distancia del recorrido. Y al ser cos 90, directamente es 0 Julios

Y así ya estaría completado el problema ¿no?

[Al2000]

Re: Trabajo campo eléctrico

El problema está completo si simplemente dices que el trabajo es cero porque la fuerza es perpendicular al desplazamiento. Eso es mas valioso que cualquier cálculo que realices pues denota que comprendes los conceptos mas allá de la maraña de los cálculos. Si de todas maneras te empeñas en respaldar la afirmación con algún cálculo, la cuenta no es F*cos 90°*d sino F*cos 90°*pi*d, ya que la longitud del desplazamiento es pi*d.

A todas estas déjame hacer el comentario que en todo lo que te he respondido he asumido algo que no dice la pregunta inicial. He asumido que la segunda carga se mueve alrededor de la primera, es decir, he asumido que el centro del semicírculo está sobre la primera carga. Si no especificas la posición del centro del semicírculo la pregunta puede tener la respuesta que te de la gana.

Saludos,

Al

[mgp25]

Re: Trabajo campo eléctrico

Cierto, se me olvido concretarlo. Pero como bien dices, la carga q1 es la que se encuentra en el centro de esa semicircunferencia y la otra carga q' es la que describe dicha semicircunferencia.

Y bueno, ya me quedo todo claro.

Muchas gracias!