Ejercicio 11 partes a y b.

Ejercicio 11 partes a y b.

de Martina Novick -
Número de respuestas: 2

Buenas tardes, tengo unas consultas con respecto a este ejercicio.

En la primera parte calculé el trabajo y llegué al resultado correcto, sin embargo, tengo varias dudas. 

1) Qué significa trabajo hecho por el campo eléctrico? Entiendo que el trabajo por lo general es el trabajo hecho por una fuerza, sería como el trabajo hecho por la fuerza eléctrica?

2) El signo del trabajo en este caso es positivo (ya que sigma y z son positivos). Esto significa que "al campo le está dando trabajo" mover la carga desde la lámina hasta z, ya que ambas son positivas?

3) Con respecto a la parte b. El ejercicio pide calcular el potencial de la lámina tomando Vo como el potencial sobre la superficie de la misma. Pero al hacerlo y utillizar la fórmula 

ΔV=-W/qo , llego a un resultado distinto. En esa fórmula, por qué es que va el signo de menos delante del trabajo? es una convención? cual?

Muchas gracias por su tiempo y disculpen la longitud del mensaje (a veces se complica hacer dudas cortitas por acá jaja ) 

En respuesta a Martina Novick

Re: Ejercicio 11 partes a y b.

de Matias Fernandez -
Buenas, partimos de lo siguiente:

a) El sistema son las cargas, todas las fuerzas realizadas por este sistema son fuerzas internas. Y todo trabajo efectuadas por las mismas es trabajo interno:  W_{int}
b) la variación de energía potencial eléctrica se refiere a la variación de energía del sistema: las cargas. Y se tiene la relación:  \Delta U = - W_{int} .

Con esto, vamos a las respuestas:

1) Exacto.  El trabajo hecho por las cargas, a través del campo eléctrico, es el trabajo interno.
2) Si las cargas hacen un trabajo positivo (  W_{int} > 0 entonces están perdiendo energía de su sistema y se la están transfiriendo a otro. Por eso el menos en la relación de la aclaración b.
3) Vinculado a la respuesta en 2. El menos está porque si el sistema interno hace un trabajo, a costa de qué lo hace? De su energía potencial eléctrica U. Por eso, la variación de U decrece cuando las cargas realizan un trabajo (positivo). De lo contrario, si una agente externo realiza un trabajo (positivo) sobre el sistema (de forma cuasiestática  F_{externo} = - F_{interno,cargas} )  la energía aumenta. Recordá lo siguiente:  \Delta U = W_{ext}= - W_{int} .
Espero que haya quedado claro,
Saludos