Ejercicio Electrode y Voltorb – Tema CEV – Física de Alba

Se han encontrado un Electrode y un Voltorb esféricos. Electrode tiene carga q1=q y su radio es el doble de grande que el del Voltorb, este último tiene carga q2=0. Ambos han decidido juntarse para hacer transferencia de carga. Calcula la carga que tendrán después.

Pista: La suma de las cargas iniciales es igual a la suma de las cargas finales.

Datos a tener en cuenta del ejercicio.

R1 = 2R2 ← El radio de Electrode es igual al doble del radio de Voltorb.
q1 = q ← La carga que tenía Electrode antes de juntarse.
q2 = 0 ← La carga que tenía Voltorb antes de juntarse.
Q1 = ¿? ← La carga que tiene Electrode después de juntarse, no la sabemos.
Q2 = ¿? ← La carga que tiene Voltorb después de juntarse, no la sabemos.

Imágenes del ejercicio.
Es bueno dibujar lo que sucede en el ejercicio para entenderlo mejor, pero sin la necesidad de esforzarse en hacerlo bonito.
Esto es una imagen donde se ven a Electrode y Voltorb separados.

Esto es una imagen donde se ven a Electrode y Voltorb juntos.

Fórmulas del ejercicio.
Esta primera fórmula la utilizaremos para averiguar la carga que tendrá Electrode.
Esto es una imagen que muestra la primera fórmula.

Esta segunda fórmula la utilizaremos para averiguar la carga que tendrá Voltorb.
Esto es una imagen que muestra la segunda fórmula.

Cálculo del ejercicio.
Primer paso. Empezamos sustituyendo las incógnitas de la primera fórmula. Para hacer el cálculo más sencillo, la incógnita R2 se sustituye por el equivalente en R1.
Esto es una imagen.

Segundo paso. La R1 que está multiplicando la fracción, pasa al numerador (parte superior de la fracción).
Esto es una imagen.

Tercer paso. Hacemos el mínimo común múltiplo para facilitar la suma que está entre paréntesis.
Esto es una imagen.

Cuarto paso. Hacemos la suma del numerador (parte superior) de la fracción que está entre paréntesis.
Esto es una imagen.

Quinto paso. Dividimos el numerador de la fracción principal con la fracción que está dentro de su denominador. Este tipo de división se calcula haciendo multiplicación en cruz o caramelo.
Esto es una imagen.

Sexto paso. Apuntamos el resultado de la división del paso anterior.
Esto es una imagen.

Séptimo paso. Eliminamos el R1 del numerador y el R1 del denominador. Hemos averiguado la carga que tiene Electrode después de juntarse.
Esto es una imagen.

Octavo paso. Ahora sustituimos las incógnitas de la segunda fórmula. Para hacer el cálculo más sencillo, la incógnita R1 se sustituye por el equivalente en R2.
Esto es una imagen.

Noveno paso. Hacemos las sumas que están entre los paréntesis. El R2 que multiplica la fracción lo ponemos en el numerador.
Esto es una imagen.

Último paso. Eliminamos el R2 del numerador y el R2 del denominador. Hemos averiguado la carga que tiene Voltorb después de juntarse.
Esto es una imagen.

Acerca de Alba Garcia Clerigues

Soy española y tengo dificultades con inglés.
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