PAU Física 2008 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 2 (Opció A)

Opció A P2) Dues càrregues puntuals de +2 μC i +20 μC es troben separades per una distàn- cia de 2 m. a) Calculeu el punt, situat entre les dues càrregues, en què el camp elèctric és nul. b) Busqueu el potencial elèctric en un punt situat entre les dues càrregues i a 20 cm de la càrrega menor. c) Determineu l’energia potencial elèctrica del sistema format per les dues càrre- gues. k = 1/(4πε0) = 9 · 109 N · m2/C2. DADES: Q3) En una experiència de laboratori, es mesura el flux magnètic a través de la super- fície d’una espira i s’observa que varia amb el temps d’acord amb la taula següent: Φ (Wb) 100 80 60 40 20 0 –20 –40 –60 –80 –100 t (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dibuixeu el gràfic Φ-t i, d’acord amb aquest, deduïu el valor de la força elec- tromotriu del corrent induït a l’espira. Q4) Una plataforma circular gira, en un pla horitzontal, respecte d’un eix vertical que passa pel seu centre, a una velocitat de 120/π rpm (revolucions per minut). Determineu el valor de la distància màxima respecte de l’eix a què pot situar-se una massa sobre la plataforma de manera que giri solidàriament amb aquesta, sense lliscar, sabent que el coeficient de fregament estàtic val 0,5.

Q Q E E 1 2 2 1 P x G G G ( ) = + = ⇒ = a) E P E E 0 E E [0,2]; 1 2 1 2 − − q ⋅ 6 ⋅ 6 2 10 20 10 = = ⋅ 9 = ⋅ 9 E k r ; E 9 10 [0,2]; E 9 10 [0,3]; 1 2 ( ) 2 2 2 x − 2 x ⎧ 0,48m 2 20 = ⇒ = ⇒ 2 + − = ⇒ = ⎨ E E 9 x 4 x 4 0 x [0,2] 1 2 ( ) 2 2 x − -0,93m 2 x ⎩ la solució negativa no té sentit en aquest cas [0,1] ⋅ − 6 ⋅ − 6 q 2 10 20 10 = = ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ b) ; 9 3 [0,4]; 9 3 [0,4]; V k r V 9 10 90 10 V V 9 10 100 10 V 1 2 0,20 1,80 = + = ⋅ 3 [0,2] V V V 190 10 V 1 2 ⋅ − 6 ⋅ ⋅ − 6 Q Q 9 2 10 20 10 = = ⋅ ⋅ = c) 1 2 [0,4]; [0,6] U k U 9 10 0,18J p p d 2 Q3 100 0 2 4 6 8 10 t (s) -100 [0,1] Φ d Φ = − = − ε = 100 20t [0,4]; ε [0,2]; [0,3] 20V dt Q4 = 2 = F F ; mω r μmg [0,5] centripeta fregament 120 120 rev 1min 2 rad π rad = = ⋅ ⋅ = ω rpm 4 [0,3] π π min 60s 1rev s ⋅ μg 0,5 9,8 = = = r 0,31m [0,2] 2 2 ω 4