Fisica series

SERIE I

1. Para una muestra de 10 mg del compuesto Bi2Ir2O7 determina: a) el número de electrones presentes y b) el valor de la carga positiva.

2. Al analizar una muestra de mioglobina se encontraron los iones Fe2+ y Fe3+, con un microscopio electrónico de barrido se determina que la distancia de separación entre los iones es de 14 pm, determina el campo eléctrico que generan dichos iones en: a) el punto medio entre ellos, b) un punto localizado sobre la línea que une a los dos iones, pero a 10 pm del Fe2+ y c) un punto localizado sobre la línea que une a los dos iones, pero a 10 pm del Fe3+. Determina la diferencia de potencial eléctrico generado por los iones d) entre los puntos del inciso a y c; e) para el punto del inciso a respecto al infinito y f) para el punto del inciso b respecto al infinito.

3. Una carga puntual de –9 μC está fija en el origen de un sistema de referencia. Determina el campo eléctrico generado por dicha carga en los siguientes puntos: a) sobre el eje Y en Y = 2 mm; b) sobre el eje X en x = – 6 mm, c) el punto de coordenadas y = –3 mm, x = 4mm.

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5. La distribución de cargas eléctricas en una nube de tormenta puede aproximarse mediante varias cargas puntuales colocadas verticalmente, en línea recta, a diferentes alturas. Supón que hay una nube de tormenta con cargas eléctricas de 25 C, – 40 C, y 30 C, localizadas a 4 km, 8 km y 12 km de altura respectivamente, con respecto al piso. Determina el campo eléctrico que generan dichas cargas en: A) el punto, P1, sobre el piso directamente debajo de ellas; B) un punto, P2, a 4,0 km de altura y 2,0 km a la derecha de la línea en que están localizadas las cargas. C) Determina la diferencia de potencial que generan dichas cargas en P1 tomando como referencia un punto en el infinito; D) Determina la diferencia de potencial que generan dichas cargas en P2 tomando como referencia un punto en el infinito; E) la diferencia de potencial que generan las cargas entre P1 y P2. F) determina la Fuerza que ejercen las cargas de los extremos sobre la carga que se encuentra en medio.

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7. Dos cargas puntuales positivas, cada una de magnitud q, están fijas sobre el eje Z en los puntos z1 = + a, y z2 = – a. Determina para esta distribución de cargas los puntos, si los hay, donde: a) V = 0, respecto al infinito y b) E = 0. Considera únicamente puntos sobre el eje que une a las dos cargas. Repite el ejercicio considerando una carga positiva y la otra negativa.

8. Tres cargas puntuales están a lo largo del eje Y. La carga q1 = – 4 μC está en y = 2 m y la carga q2 = –5μC está en y = – 1 m. ¿En dónde debe colocarse la tercera carga positiva, q3, de modo que la fuerza resultante sobre ella, debida a las otras dos cargas, sea cero? Considera únicamente puntos sobre el eje que une a las cargas q1 y q2. ¿Cambia tu resultado si q3 es negativa? Explica.

9. Un campo eléctrico uniforme de magnitud 600 V/m está dirigido en la dirección y positiva. El punto A se encuentra en (– 0,4i – 0,6j) m y el punto B se encuentra en (0,5i + 0,7j) m. Calcule la diferencia de potencial eléctrico entre los puntos A y B.

10. Las dimensiones de los núcleos atómicos son de aproximadamente 10-14 m. Supóngase que dos partículas α se encuentran separadas esta distancia, determina para ese instante: a) la fuerza que ejerce cada una de las partículas sobre la otra y b)  la aceleración de cada una (mα = 6,68x10-27 kg).

11. El fluoruro de calcio (CaF2), conocido como fluorita es un mineral perteneciente a la clase de los Haluros y que generalmente se presenta en cristales. La estructura molecular de la fluorita se modela con dos cubos concéntricos. Los iones de calcio (Ca2+) forman una celda cúbica centrada en las caras, esto es, hay un ión de calcio en cada vértice y en el centro de cada cara del cubo exterior. Los iones de flúor (F-1) se encuentran en los vértices del cubo interior. La longitud de las aristas del cubo interior (l) es la mitad de la longitud de las aristas del cubo exterior (L).

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13. La magnitud de la fuerza electrostática entre dos iones idénticos separados por una distancia de 6.575 pm tiene el valor de 4,8 X 10–9 N. Determina para cada ión: A) la carga y B) el número de oxidación.

14. Dos cargas, q1 y q2, cuando se combinan dan una carga total de 8 μC. Cuando están separadas, una distancia de 4nm la magnitud de la fuerza ejercida por una carga sobre la otra es 4X10-3 N. Determina q1 y q2 si: a) ambas cargas son del mismo signo, b) una carga es negativa y la otra es positiva.

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