8/16/2019 F2U2-Tarea04 - PElectrico

1/2

Universidad Nacional de TrujilloDepartamento Académico de F́ısica

Lic. José F. Rabanal M.

Escuela:   Ingenieŕıa de Minas.Curso:   F́ısica general 2 .

Semestre 2015–I 

Tarea 04 – Potencial electrico.

1. Cuatro part́ıculas idénticas cada una tienen una carga   q   y una masa  m. Son liberadas delreposo desde los vértices de un cuadrado de lado  L. Qué tan rápido se mueve cada cargacuando se duplica su distancia al centro del cuadrado?

2. Tres cargas idénticas +Q son puestas en las esquinas de un cuadrado de lado  a (ver figura). a)¿Cuál es el campo eléctrico en la cuarta esquina (donde no existe carga) debido a las primerastres cargas? b) ¿cuál es el potencial eléctrico en tal esquina? c) ¿Cuánto trabajo se requierepara traer otra carga, +Q, desde el infinito y colocarlo en esa esquina? d) ¿Cuánta energı́a

se requiere para montar la configuración de las tres cargas?

3. Una part́ıcula que tiene carga  q  = 2.50  µC y masa m  = 0.0100 kg está conectada a un hilo delongitud  L = 1.50 m y que a su vez está atado al punto pivote  P  como se ve en la figura. Lapart́ıcula, el hilo y el punto de giro se encuentran sobre una mesa horizontal sin fricción. Lapart́ıcula es liberada desde el reposo cuando el hilo forma un ángulo  θ  = 60.0◦ con un campoeléctrico uniforme de magnitud  E   = 300 V/m. Determine la rapidez de la partı́cula cuandoel hilo es paralelo al campo eléctrico (punto a en la figura).

4. Un disco de radio  R  tiene una densidad de carga superficial no uniforme  σ  =  Cr, donde  C  esuna constante y  r  se mide a partir del centro del disco a un punto en la superficie del disco.Determine (por integración directa) el potencial en  P .

5. Una esfera sólida de radio  R   tiene una densidad de carga uniforme  ρ  y una carga total  Q.Derive una expresión para su enerǵıa potencial eléctrica total. (Sugerencia : imagine que laesfera está construida por capas sucesivas de cubiertas concéntricas de carga  dq  =  ρ(4πr2dr)

y utilice  dU  = V dq .

8/16/2019 F2U2-Tarea04 - PElectrico

2/2

2