Carga en un campo eléctrico uniforme. Selectividad. Física. Andalucía.

Enunciado del problema:

En una región del espacio hay un campo eléctrico uniforme. Una carga eléctrica entra en dicha región con una velocidad $V$ en la misma dirección y sentido del campo, deteniéndose tras recorrer una distancia $d$. Determina si es positivo, negativo o nulo el valor del trabajo realizado por el campo eléctrico y la variación de la energía cinética.

Vídeo:

   

 Fórmulas utilizadas:

1. Trabajo realizado por el campo eléctrico:

  $$W = -qEd\cos(180^\circ) = -qEd(-1) = qEd$$

1. Variación de la energía cinética:

  $$\Delta K = K_f - K_i = 0 - \frac{1}{2}mv^2$$

1. Conservación de la energía mecánica: 

  $$\Delta E_{\text{mec}} = \Delta K + \Delta U = 0$$

Resultados:

• El trabajo realizado por el campo eléctrico es negativo 

 $W = -qEd$.

• La variación de la energía cinética es negativa

 $\Delta K < 0$.

• Se cumple el principio de conservación de la energía mecánica.

Enlaces relacionados:

1. Campo eléctrico uniforme
2. Energía cinética
3. Principio de conservación de la energía mecánica