54. Reserva 2014. Una pequeña esfera de 5 gramos cargada negativamente que cuelga de un hilo se separa de la vertical formando un ángulo $$ heta=30^{\circ} $$ hacia la derecha cuando se establece un campo eléctrico uniforme de $$ 7500 \mathrm{~V} / \mathrm{m} $$ en dirección horizontal (véase figura). a) Explicar razonadamente si el campo eléctrico horizontal está dirigido de derecha a izquierda o viceversa. Hágase un esquema apropiado para complementar la explicación. b) Calcular la tensión del hilo y la carga de la esfera. c) ¿Qué masa debería tener la esfera para que con igual campo y la misma carga el ángulo fuese de $$ 5^{\circ} $$ ? Aceleración de la gravedad $$ g=9.8 \mathrm{~m} \cdot \mathrm{~s}^{-2} $$.

Question

54. Reserva 2014. Una pequeña esfera de 5 gramos cargada negativamente que cuelga de un hilo se separa de la vertical formando un ángulo $$ 	heta=30^{\circ} $$ hacia la derecha cuando se establece un campo eléctrico uniforme de $$ 7500 \mathrm{~V} / \mathrm{m} $$ en dirección horizontal (véase figura). a) Explicar razonadamente si el campo eléctrico horizontal está dirigido de derecha a izquierda o viceversa. Hágase un esquema apropiado para complementar la explicación. b) Calcular la tensión del hilo y la carga de la esfera. c) ¿Qué masa debería tener la esfera para que con igual campo y la misma carga el ángulo fuese de $$ 5^{\circ} $$ ? Aceleración de la gravedad $$ g=9.8 \mathrm{~m} \cdot \mathrm{~s}^{-2} $$.

Guzman O'Quinn · Accepted Answer

- **Tensión del hilo:** $$ T \approx 0.0565 \, 	ext{N} $$ - **Carga de la esfera:** $$ q \approx 3.77 	imes 10^{-6} \, 	ext{C} $$ - **Masa para un ángulo de $$ 5^{\circ} $$:** $$ m' \approx 32.4 \, 	ext{g} $$

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