PRÁCTICO DE PROBLEMAS: ELECTROSTÁTICA

I.P.U. C.C.U. “Mariano Moreno”

Asignatura: Física II

Curso: 6to CN II

PRÁCTICO DE PROBLEMAS: ELECTROSTÁTICA    

1. Se tiene una esfera A conductora aislada con una carga eléctrica 4Q. Se la pone en contacto sucesivamente       (una por vez) con tres esferas B, C, y D de igual tamaño que A, conductoras aisladas en estado neutro a)¿Cuál es la carga final de A?  b)  Si el contacto fuera simultáneo (las cuatro esferas juntas) ¿cuál es la carga final de cada esfera? C) Si las esfera B y C tuvieran inicialmente una carga igual a 2Q, y la D un carga igual a la de A ¿cuál es la carga final de cada esfera si se ponen en contacto simultáneo las cuatro esferas? ¿Y si fuera sucesivo?
2. Al frotar  una barra de plástico con un paño de lana, aquella adquiere una carga de -0,8μC. ¿Cuántos electrones se transfieren del paño de lana a la barra de plástico?

1. En un cristal de sal, un átomo de sodio transfiere uno de sus electrones a un átomo vecino de cloro, formando un enlace iónico. El ion positivo de sodio y el ion negativo de cloro resultante se atraen entre sí a causa de la fuerza electrostática. Calcule la fuerza de atracción si los iones están separados por 282 pm.

1. ¿Cuántos Coulomb de carga positiva existen en 1 kg de carbono? (12g de carbono contienen el número de Avogadro de átomos y cada átomo posee seis protones y seis electrones) (masa del protón: 1.6x10-27kg)

[pic 1]

[pic 2]

1. Tres cargas eléctricas puntuales q1, q2 y q3, actúan sobre una misma recta y en el vacío. La distancia entre la primera y la segunda es de 2 m y entre la segunda y la tercera de 3 m . Los valores de las cargas son los siguientes: q1 = 400 μ C,    q2 = 300 μC y q3 = 200 μC. Determina gráfica y analíticamente la fuerza resultante sobre cada una de las cargas.

1. En el sistema de cargas representadas, se sabe que las cargas colocadas en B y C se repelen con una fuerza de 1.8 N. y que la fuerza eléctrica neta en la carga colocada en B es cero. ¿Determinar valor y signo de la carga Q?

                                                                                               [pic 3]

1. A) Calcula gráfica y analíticamente el campo eléctrico resultante en el centro y en uno de  los vértices de un cuadrado de lado igual a [pic 4] m,   generado por tres cargas ubicadas en los tres vértices restantes                     Q1 = Q3 = 2μ C y  Q2 = - 2Q1.  B) Determina gráfica y analíticamente la fuerza resultante sobre una cuarta carga Q4 = 1μ C ubicada primero en el centro del cuadrado y luego ubicada en el vértice libre. C) Determina el potencial eléctrico resultante en los puntos  del cuadrado, antes mencionados, debido  a las tres cargas. D)Calcula el trabajo eléctrico para trasladar la cuarta carga desde el vértice hasta el centro del cuadrado.

1. Dos cargas de 3μ C están localizadas en  x = 0m , y = 3m   y  x = 0m, y = - 3m Otras dos cargas Q están localizadas en  x = 4m,  y = 3m  y en  x = 4m, y  = -3m.  El  potencial eléctrico en un punto A de coordenadas x = 0m, y = 0m es igual a cero . Determinar:

1. valor de Q  ( con signo).
2. El campo eléctrico resultante en el  punto A ( 0m, 0m) , gráfica y analíticamente
3. El potencial eléctrico en un punto  B de coordenadas  ( 2m, 0m ).
4. El trabajo eléctrico para trasladar  una carga qo = 1mC desde A hasta B.
5. Si aumenta o diminuye la energía potencial eléctrica al trasladar la carga qo desde A hasta B
6. E l módulo de la fuerza  resultante sobre qo  posicionada en B . Realizar gráficos aclaratorios de los vectores intervinientes

1. Dos cargas eléctricas puntuales  se encuentran en el vacío separadas por una distancia     de 5 m . q1 = 3.nC  y  q2 = -2.nC  a) Ubique el  o los puntos donde se anula el potencial eléctrico resultante, en la recta determinada por ambas cargas. b) Determine el campo eléctrico resultante en ese o esos puntos. C) Bajo qué condiciones se anularía el campo eléctrico  resultante en un punto entre las cargas.

1. Dos péndulos eléctricos con longitudes de 25 cm y masa  igual a 2 mg en sus extremos, están suspendidos del mismo punto. Si al cargar las esferas con carga Q,  las esferas se separan de la vertical formando entre sí un ángulo de 60º . ¿Cuál es el valor de Q ?
2. Las cargas de la figura están en el vacío y el módulo del campo eléctrico resultante en P es de 5 N/C.  A) Determina el valor y el signo de las cargas y el potencial eléctrico en dicho punto.

[pic 5]

1. Tres cargas puntuales   q1 = 2.10-6 C, q2 = 7.10-6 C y q3 = -4.10-6 C se encuentran ubicadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado igual a 1 m, como muestra la figura. A) Calcular gráfica y analíticamente el campo eléctrico resultante  en los puntos P y R de la figura. B) Determinar el potencial eléctrico resultante en los puntos antes mencionados. C) El trabajo eléctrico para trasladas un carga  q0 = 1μ C  desde P hasta R.[pic 6]

1. Un electrón y un protón se ponen en reposo  en un campo eléctrico de 500 N/C. Calcule la velocidad de cada partícula 35 ns después de liberarlas.

1. Un protón acelera desde el reposo en un campo eléctrico de 460 N/C. Cierto tiempo  después su velocidad es de 1,5.106 m/s a) Encuentre la aceleración del protón. b) ¿Cuánto tarda el protón en alcanzar su velocidad? c) ¿Qué distancia ha recorrido en ese tiempo? d) ¿Cuál es su energía cinética en ese tiempo?

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