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Hola,

Efectivamente, la tensión no realiza trabajo. De hecho voy a borrar los mensajes anteriores.

¿Leíste esto, mensaje anterior mio?

Cita:
"Si pones la carga abajo, en reposo, y de pronto le metes el campo eléctrico, verías como la bolita llega hasta una altura mayor de la de equilibrio. Luego desciende de nuevo hasta la posición inicial. Dicho de otro modo, la bolita oscilará arriba y abajo de la llamada posición de equilibrio (15º). En ese punto, está en equilibrio porque las fuerzas se anulan pero tiene energía cinética (ahí está la diferencia de energía que nos faltaba)

Para que la bola esté en equilibrio ahí y, además parada, alguien tiene que sujetarla y disipar la energía cinética sobrante. Sólo entonces se quedará en reposo."

Te voy a poner un ejemplo que es una simplificación del problema.

Imagina una bolita que la situamos colgada del techo en un sitio donde no haya gravedad (o que aparente no tenerla, estación internacional). Digamos que la bola la situamos en una dirección que llamaremos vertical. La tensión es cero.

Si introducimos un campo eléctrico horizontal ¿Cuál sería la posición de equilibrio de la carga?.

La respuesta sería que cuando la cuerda se orientara en la dirección del campo, entonces T = Fe.

Ahora el problema diría ¿que pasa con la energía suministrada por el campo eléctrico entre las posiciones vertical (antes del campo) y la de equilibrio.

Nosotros diríamos: como cuando estaba vertical u horizontal no hay cambio de energía potencial (no hay gravedad) ¿Que ha pasado con la energía suministrada por el campo eléctrico entre ambas posiciones? Y es aquí donde estamos discutiendo (que si el trabajo de la tensión, etc).

Esa bolita oscilaría de abajo a arriba, pasando por la posición de equilibrio con una energía cinética que ha sido suministrada por el campo.

Si alguien disipara esa energía y situara la bolita en la dirección horizontal, se quedaría en reposo.

En nuestro problema la energía suministrada por el campo eléctrico es mayor que la necesaria para elevar la bolita hasta la posición de equilibrio (15º). Como consecuencia, la bolita pasaría por la posición de equilibrio con energía cinética (diferencia de la eléctrica y gravitatoria) y se elevaría aun más hasta alcanzar una altura donde ambas energía potenciales se igualaran (y se pararía). Después empezaría a caer de nuevo. Oscilaría alrededor de la posición de equilibrio y cuando pasa por esa posición, está en equilibrio, pero moviéndose hacia arriba y abajo.

Si queremos que se quede en reposo en esa posición alguien o algo debe disipar la energía sobrante y situarla a 15º en reposo.

Resumiendo:

Estado A: bolita abajo sin campo eléctrico
Estado B: bolita en posición de equilibrio 15º con campo eléctrico

Energía en A = 0
Energía B = ½·M·V² + m·g·∆h - q·E·∆x

Igualando:

½·M·V² + m·g·∆h - q·E·∆x = 0

½·M·V² = q·E·∆x - m·g·∆h

Esta es la energía cinética de la bolita en la posición de equilibrio. Caso Resuelto.

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