Question

Una pequeña bola de 0.60 g tiene una carga de 8.0 μC de magnitud. Está suspendida por un hilo vertical en un campo eléctrico descendente de 300 NC. ¿Cuál es la tensión en el hilo si la carga de la bola es
a) positiva,
b) negativa?

Answer 1

Las lineas de campo van hacia abajo Entonces si la carga de la bola es positiva, va a sufrir una fuerza eléctrica hacia abajo y si es negativa va a sufrir una fuerza eléctrica hacia arriba

El modulo de esta fuerza es campo eléctrico por carga, es decir 300N/C * 8 micro C = 300N/C * 8*10^(-6) C = 0,0024 N
El peso de la pola es m*g= 0,6g * 9,8m/s^2 = 0,0006kg * 9,8m/s^2 = 0,00588 N y siempre es hacia abajo

Si la bola está "suspendida" es decir está en reposo Entonces la suma de fuerzas sobre ellas es cero por lo cual, en el caso de que la carga sea positiva tengo dos fuerzas hacia abajo, la eléctrica 0,0024 N y el peso 0,00588 N que dan 0,00828 N. Entonces la tensión vale eso y va hacia arriba

En el 2do caso cuando la carga es negativa la fuerza eléctrica de 0,0024 N es hacia arriba y el peso de 0,00588 N es hacia abajo, por lo que equivalen a una fuerza hacia abajo de (0,00588 - 0,0024)N = 0,00348 N. Entonces la tensión (hacia arriba) es de 0,00348 N