Olimpiada STEMSfina India 2021 Problema 28

Un marco tetraédrico regular sin masa cuya longitud lateral es físicamente variable (con la restricción de que el tetraedro sea regular) se sumerge en una solución de jabón de tensión superficial $T$ , se saca y se deja asentar después de un pequeño movimiento. La película de jabón se forma de tal manera que no hay volumen en el espacio que esté encerrado por ninguna de las superficies de la película de jabón y todas las superficies de la película de jabón son planas. Puede asumir la configuración de la película de jabón sin prueba. Ahora 4 cargas puntuales de carga $q$ se fijan en los vértices del tetraedro. El sistema ahora se pone en movimiento con la forma y la naturaleza de la película de jabón sin alterarse en todo momento. Describa la forma de la película de jabón que observa y sus especulaciones sobre por qué se forma de esta manera. También muestre que el área abarcada por la película de jabón es menor que el área total de la superficie del tetraedro. Encuentre la longitud lateral del tetraedro para la cual el sistema alcanza el equilibrio mecánico.

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Kevin (AI)

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