¡ ¡ Campo Eléctrico ! !

La tierra tiene un campo eléctrico aproximadamente constante de valor E=150N/C, perpendicular a su superficie y apuntando hacia abajo. Una gotitade agua de 0.015 mm de radio permanece en reposo a 2 metros de altura en el aire.
a)¿Cuál es el signo de la carga de la gota?
b)¿Cuál es la carga de la gotita?
Rpta: a)negativo. B) 923.63x10^(-6) nC
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a) El campo eléctrico creado por la Tierra es central, luego tiene dirección radial. Si además, se dirige hacia abajo (hacia el centro de la Tierra), este campo está creado por una acumulación de carga negativa.
Si la gotita queda suspendida en el aire, es porque todas las fuerzas que actúan sobre ella se anulan. Las fuerzas que están actuando sobre la gota son: la de atracción gravitatoria y la electrostática. La gravitatoria está dirigida "hacia abajo" porque la Tierra atrae a la masa de ela gota. Por tanto, para que se anulen las fuerzas, la electrostática debe actuar al revés, es decir, hacia fuera de la Tierra.
Si la electrostática creada por la Tierra repele a la gotita, es porque la carga de ambas es igual. Por tanto, la carga de la gotita también es negativa.
b) Es imposible resolver el apartado b) con los datos que facilitas. Haría falta saber la gravedad (utilizaré el valor g = 9.8N/kg, aunque estemos a 2 metros de altura, ya que este valor es sobre la superficie) y la densidad del agua (utilizaré el valor de = 1 kg/m^3).
Si las fuerzas sobre la gota son iguales:
Felectrica = Fgravit
E · q = m · g
No sé la masa, pero m = de · V, y como la gota la supongo esférica, su volumen es 4/3 · PI · r^3, por tanto:
E · q = d · V · g
q = d · V · g /E = 1 · 4/3 · PI · 0.000015^3 · 9.8 / 150 = 9.23 ·10^-16 c

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