ejercicio 4, parte C

ejercicio 4, parte C

de Joaquín Payssé Barreto -
Número de respuestas: 2

Entiendo que es un caso de oscilador armónico simple, sin embargo no se como resolverlo, porque si trato de hallar lo equivalente a la constante elástica del caso del resorte me sigue dependiendo de la posición de la particula en el eje.

En respuesta a Joaquín Payssé Barreto

Re: ejercicio 4, parte C

de Vicente Julio Fourment Durán -

Verás, el problema es que la distancia (z) es "muy pequeña comparada al radio" (z<<<R), la parte que te sigue quedando en función de la distancia seguramente sea (sqrt(z²+R²))³, pero cuando z es muy pequeño, esa raíz tiende únicamente a R², que elevado al cubo queda R^6.

Así solamente te queda un z multiplicando de un lado de la igualdad y la aceleración del otro lado, así sacas la frecuencia.

En respuesta a Vicente Julio Fourment Durán

Re: ejercicio 4, parte C

de Nahuel Barrios -
Hola,

¡gracias Vicente por tu respuesta! Solo quisiera agregar un par de comentarios.

Joaquín, efectivamente, para resolver este ejercicio hay que llegar a una ecuación del tipo oscilador armónico simple: \omega^2 z+\ddot{z}=0. Para obtener esta ecuación podés aplicar la segunda ley de Newton a la partícula, usando la aproximación z<<R.
 
En este caso, en la expresión del campo eléctrico hay involucrado un término del tipo (\sqrt{z^2+R^2})^3, que tiende a R^3 cuando z es pequeño (cuidado, no tiende a R^6).

Saludos,
Nahuel