Preguntas |
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| 1. | Encontrar un procedimiento mediante el cual se les pueda suministrar cargas iguales y opuestas a dos esferas metálicas montadas en soportes aislantes. Se puede utilizar una barra de vidrio frotada con seda, pero no se puede tocar a las esferas con ella. ¿Tienen que ser del mismo tamaño las esferas al utilizar el procedimiento? | ||||||||||||||||
| 2. | Determinar un método para suministrar a las esferas de la pregunta 1 cargas iguales del mismo signo. Nuevamente, ¿Es necesario que el tamaño de las esferas sea el mismo para que el método funcione? | ||||||||||||||||
| 3. | Una barra cargada atrae partículas de polvo de corcho seco que, después de tocar a la barra, frecuentemente se separan de ella con violencia. Explicar este comportamiento. | ||||||||||||||||
| 4. | Al caminar con rapidez sobre la alfombra del pasillo de un hotel , con frecuencia se experimenta un “chispazo” al tocar la manija de una puerta. (a) ¿Cuál es la causa de esto? (b) ¿Cómo se puede evitar? | ||||||||||||||||
| 5. | Se afirma que una barra aislante (no conductor) posee carga eléctrica. ¿Cómo se podría verificar esta afirmación y cómo se podría determinar el signo de la carga? | ||||||||||||||||
| 6. | Si una barra de vidrio cargada se mantiene cerca del
extremo de una barra metálica descargada, tal como se muestra en la
figura, los electrones son
atraídos hacia un extremo. ¿A que se debe que cese el flujo de
electrones? Existe un suministro casi indefinido de ellos en la barra
metálica.
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| 7. | ¿Actúa alguna fuerza eléctrica neta sobre la barra metálica que se representa en la figura del problema anterior Explicar. | ||||||||||||||||
| 8. | A una bolita suspendida por un hilo de seda se acerca una varilla cargada positivamente. La varilla es atraída. ¿Indica esto que la bolita tiene carga negativa?. Justificar la respuesta. Si se observará una fuerza repulsiva, ¿sería esto un aprueba más concluyente de la naturaleza de la carga de la bola?¿por qué? | ||||||||||||||||
| 9. | Una esfera metálica maciza, ¿contendrá más carga eléctrica que una esfera metálica hueca de igual diámetro?¿En donde reside la carga en uno y otro caso? | ||||||||||||||||
| 10. | Al terminal de un electroscopio cargado se acerca una varilla cargada positivamente y las hojas se juntan al aproximar la varilla al terminal. Cuando se acerca aún más la varilla (sin llegar a tocarlo), las hojas del electroscopio se separan de nuevo. ¿Cuál es el signo de la carga del electroscopio?. Explicar su acción. | ||||||||||||||||
| 11. | ¿A que se debe que los metales sean buenos conductores de la electricidad? | ||||||||||||||||
Problemas |
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| 1. | (a) Cuántos electrones deberían quitarse de una moneda para dejarla con una carga de + 1.0 X 10-7C? (b) ¿Cuál es la fracción del número total de electrones representa esta cantidad? | ||||||||||||||||
| 2. | Estimar aproximadamente el número de Coulombs de carga positiva que hay en un vaso con agua. Suponer que su volumen es de 250 cm3. | ||||||||||||||||
| 3. | La fuerza electrostática entre dos iones semejantes que se encuentran separados por una distancia de 5.0 X 10-10m es de 3.7 X 10-9 N. (a) ¿Cuál es la carga de cada uno de los iones? (b)¿Cuántos electrones faltan en cada uno de los iones? | ||||||||||||||||
| 4. | Dos pequeñas esferas están cargadas positivamente y la carga combinada es 5.0 X 10-5C. ¿Cómo está distribuida la carga total entre las esferas, si la fuerza repulsiva entre ellas es de 1.0 N cuando las esferas están separadas 2.0 m? | ||||||||||||||||
| 5. | Dos cargas puntuales positivas iguales, se mantienen a una distancia fija 2a entre sí. Una carga puntual de prueba se encuentra sobre un plano perpendicular a la línea que las une y que pasa por su punto medio. (a) Calcular el radio r del círculo de simetría, en ese plano , para el cual la fuerza sobre la carga de prueba tiene un valor máximo. (b) ¿Cuál es la dirección de esta fuerza si la carga de prueba es positiva? | ||||||||||||||||
| 6. | El radio de rotación del electrón alrededor del protón en un átomo de hidrógeno es de 5.30 X 10-9 cm. a) ¿Cuál es la fuerza electrostática que se ejercen estas cargas? b) Calcular la razón de la fuerza electrostática a la gravitatoria. | ||||||||||||||||
| 7. | Calcule la fuerza eléctrica entre los dos protones de un núcleo de helio, suponiendo que su distancia de separación sea de 2 X 10-15 metro. Basándonos en este resultado, ¿qué podemos decir sobre la intensidad de las fuerzas nucleares entre dos protones, cuando se encuentren a esta distancia de separación | ||||||||||||||||
| 8. | Supongamos que el electrón de carga e y masa m del átomo de hidrógeno recorre una órbita circular de radio r y que la aceleración centrípeta se debe a la fuerza de atracción electrostática entre el núcleo y electrón. Deducir la expresión de la magnitud de la velocidad v del electrón. | ||||||||||||||||
| 9. | Las cargas y las coordenadas de dos partículas cargadas localizadas en el plano xy son: q1= + 3.0 X 10-6 C; x = 3.5 cm, y = 0.50cm y q2 = - 4.0 X 10-6 C, x = -2.0 cm, y = 1.5 cm. (a) Encontrar la magnitud y la dirección de la fuerza sobre q2. (b) ¿En dónde se debería colocar una tercera carga q3 = +4.0 X 10 –6 C para que la fuerza total sobre q2 fuese cero? | ||||||||||||||||
| 10. | Una bolita cargada pende de un hilo ligero en la
forma indicada en la figura. La bolita tiene una carga q2 de
0.075 mC. Se
mantiene fija una carga
q1 de 0.125 mC.
A partir de estos datos y de las dimensiones señaladas en la
figura calcular el peso de la bola.
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| 11. | Dos bolas metalizadas y que tienen cada una masa de 100 mg están suspendidas en el aire mediante hilos de 30.0 cm de longitud unidades a un punto común. Cuando se dan cargas iguales a las bolas, se repelen quedando separadas 1.80 cm a) ¿Cuál esa la fuerza de repulsión? b) ¿Cuál es la carga de cada bola? | ||||||||||||||||
| 12. | Tres partículas cargadas separadas por una
distancia d, se encuentran alineadas como se muestra en la Figura. Las cargas q1
y q2 se
mantienen fijas. Si las
carga q3 tiene libertas de movimiento pero, de hecho,
permanece en reposo, ¿Cuál es la relación que existe entre q1
y q2?
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| 13. | Tres pequeñas esferas de 10 g se suspenden de un punto común, mediante hilos de seda de 1.0 m de longitud. Las cargas de cada esfera son iguales y forman un triángulo equilátero cuyos lados miden 0.1 m. ¿Cuál es la carga de cada esfera?. | ||||||||||||||||
| 14. | Tres cargas puntuales de + 4.0 X 10-6 C están colocadas en los vértices de un triángulo equilátero cuyos lados miden 10 cm. ¿Qué fuerza (en magnitud y dirección) actúa sobre cualquiera de las cargas? | ||||||||||||||||
| 15. | ¿Cuál es la fuerza que actúa sobre la carga del vértice
inferior izquierdo del cuadrado mostrado en la Figura? Suponer que q
= 1.0 X 10-7C y a = 5.0 cm.
Las posiciones de las cargas son fijas.
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| 16. | Se ponen dos partículas de carga +q, en vértices diagonalmente opuestos de un cuadrado de lado a y dos partículas, de carga –q, en los vértices que quedan. Calculen: a) la fuerza sobre una de las partículas de carga +q y b) la fuerza en una de las partículas de carga negativa. | ||||||||||||||||
| 17. | En cada vértice de un cubo de lado a
hay una carga q. (a) Demostrar que la magnitud de la fuerza resultante sobre
cualesquier de las cargas
es
¿Cual es la dirección de F respecto de los lados del cubo? |
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| 18. | Una partícula de carga q se encuentra a lo largo
del eje de una línea uniforme de carga de longitud L y con una carga
por unidad de longitud l. Suponga
que la partícula esta a una distancia a del
extremo más cercano de la línea de carga, como se muestra en la
figura. (a) demuestre que
la fuerza dF sobre la partícula, que se debe a un elemento de longitud
dx es
(b) al integrar sobre todos los valores de x desde el 0 a L, calcule la fuerza total sobre la partícula. |
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| 19. | Una partícula de carga q esta en el eje de un lazo
circular de radio a y
que tiene una carga uniforme por unidad de longitud l (a)
Calcule el componente horizontal y el vertical de la fuerza de F que se
debe a un aumento que se debe a un elemento de carga de longitud a dq. (b)
calcule la fuerza total que actúa sobre q.
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Algunas propiedades de 3 partículas
Constante de Avogadro
NA
= 6.02x1023/mol
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| En lo que sigue utilizaremos para el cuanto básico
de carga el valor ±1.6x10-19C y para la constante K=1/4peo, el valor
9.0x109 Nm2/C2
Al especificar una fuerza, recuerden que se requieren tanto la magnitud como la dirección y sentido. |
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| Para entregarse el día del examen: Martes 2 de Septiembre del 2008 ¡¡ A N I M O !! |
