Departamento de Ciencias

Héctor Paredes/Walter Huallpa

CURSO: FÍSICA 3

SESIÓN 01: CARGA ELÉCTRICA Y FUERZA ELÉCTRICA

PROBLEMAS

PREGUNTAS

I. Escriba V de verdadero o F de falso al

costado izquierdo de las siguientes

afirmaciones

1. La fuerza de interacción eléctrica

entre un neutrón y un electrón es

de naturaleza repulsiva.

2. Es posible de que al frotar dos

cuerpos neutros ambos adquieran

carga del mismo signo.

3. El hecho de que la carga

fundamental es e=1,6021x10-19

C;

significa que las cargas que se

obtienen en el laboratorio deben

ser múltiplos o submúltiplos de

dicho valor.

4. Dos objetos con cargas iguales

“q” y separados una distancia

“d”; experimentan fuerzas

eléctricas de naturaleza repulsiva.

5. Un ión es un átomo en

desequilibrio eléctrico o sea que

ganó o perdió electrones.

6. La fuerza eléctrica F producida

por la interacción entre dos

cargas puntuales “ 1q ” y “ 2q ”

separadas una distancia “r” es

1 2r

q qk u

r

7. La fuerza eléctrica producida por la

interacción de una partícula cargada con

otra carga puntual es más intensa cuando

las cargas están más cercanas y más débil

cuando las cargas están más alejadas.

PROBLEMAS

1. Determine el número de electrones que

se le debe extraer a una moneda

inicialmente descargada, para dejarla con

una carga de 0,1 µC.

2. Determine la magnitud de la fuerza entre

dos cargas q1 = 2 mC y q2=18 C, que se

encuentran a una distancia de 2m.

3. Determine la distancia entre dos cargas

si la magnitud de la fuerza entre ellas es de

4 N y las cargas son q1 = 2 mC y q2=18

C.

4. Se tienen 2 esferas conductoras idénticas

(A) y (B) con cargas iniciales: qA= +60e ,

qB= -42e. Si dichas esferas se ponen en

contacto y luego se separan. Calcule

cuantos electrones ganó o perdió A.

Texto para las preguntas 5 al 8: En los

vértices del rectángulo imaginario de lados

40 cm y 30 cm se colocan cargas de la

misma magnitud 5 mC.

5. Hallar la fuerza de Q3 sobre Q4

6. Hallar la fuerza de Q2 sobre Q4

7. Hallar la fuerza de Q1 sobre Q4

8. Hallar la fuerza neta sobre Q4

9. En el sistema en equilibrio mostrado, las

cargas son de la misma magnitud y tienen

una masa de 10g. Cada una. Determine la

carga de una de ellas (en µC) si los

elementos que las sostienen son aislantes.

10. Sobre el semi circulo imaginario de

radio 0,6 m se colocan 5 cargas iguales

(q=2mC) regularmente espaciadas,

determine la fuerza neta sobre la carga q0

= 3C que se encuentra en el centro.

11. Se tiene una varilla de longitud L y

carga Q uniformemente distribuida. Se

coloca una carga q sobre el eje de la

q

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Héctor Paredes/Walter Huallpa

varilla, a una distancia L/2 como muestra

la figura, hallar la fuerza que la carga

puntual.

12. Hallar la fuerza entre un disco con

carga Q uniformemente distribuida y de

radio R y una carga puntual Q si esta se

encuentra a una distancia “a” del disco

sobre su eje.

PARA TRABAJAR EN CASA

1. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza ejercida

por un protón sobre un electrón cuando los

dos están separados 0,05nm? (0,05nm es la

distancia de separación promedio de estas

partículas en un átomo de hidrógeno)

2. A dos monedas se les da una carga de +100

C, si dichas cargas son separadas 1,0m , la

magnitud de la fuerza que cada una ejerce

sobre la otra está más cerca de:

a) 0N b) 10-8

N c) 100N

d) 107N e) 10

3N f) Ninguna

3. En la figura la fuerza eléctrica F

sobre

una carga de prueba positiva colocada en el

punto P es cero a) ¿Qué se puede decir

acerca de los signos de las cargas qa y qb?

b) ¿Cuál es la razón entre la magnitud de

dichas cargas?

4. En la figura se representan 3 cargas sobre

un sistema coordenado. Determine la fuerza

que ejercen las cargas q1 y q2 sobre la carga

q3.

Considere que cada celda de tamaño unidad

y que el valor de las cargas es:

q1 = + 90 C, q2 = - 90 C. sobre la carga

q3 = +100 C.

5. En las figuras se representan 3 cargas

sobre un sistema coordenado. Determine la

fuerza que ejercen las cargas q1 y q2 sobre la

carga q3. Considere cada celda es de tamaño

unidad y el valor de las cargas es:

q1 = 4 C , q2 = - 6 C y q3 = 2 C.

6. Dos cuentas idénticas tienen cada una

masa “m” y una carga “q”. Cuando se

ponen en un tazón esférico de radio R con

paredes no conductoras y sin fricción, las

cuentas se mueven hasta que en la posición

de equilibrio están separadas una distancia

R (figura 12). Determine la carga de cada

cuenta.

Referencias Bibliográficas

530

SERW/F

2004

Serway,

Raymond

Física : texto

basado en

cálculo

Capítulo 13

530

SEAR

2009

Sears/

Zemansky

Física

Universitaria

Capítulo 13

Q

L/2