LEY DE COULOMB

EJERCICIO 1

Tres cargas puntuales de 2 μC,7 μC , −4 μC se colocan en las esquinas de un triangulo equilátero como se muestra en la figura. Calcule la fuerza eléctrica neta sobre la carga de 7 μC. Respuesta: 0.873N a330 °

EJERCICIO 2

Cuatro cargas puntuales idénticas (q=+10 μC) se colocan sobre las esquinas de un rectángulo como se muestra en la figura. Las dimensiones del rectángulo son L=60cm y W=15cm. Calcule la magnitud y la dirección de la fuerza neta electrostática ejercida sobre la carga de la esquina inferior izquierda del rectángulo por las otras tres cargas. Respuesta: 40.9N a 263.3˚

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EJERCICIO 3

Tres cargas puntuales están alineadas sobre el eje y. Una carga q1=−9 μC está en y=6.0m y una carga q2=−8 μC está en y=−4.0m. ¿Dónde debe ser colocada una tercera carga q3 para que la fuerza neta sobre ésta sea cero?Respuesta: (0 ,0.853m)

EJERCICIO 4

Tres cargas idénticas puntuales, cada una de magnitud q, se localizan sobre los vértices de un triángulo isósceles con su altura orientada verticalmente. La altura del triángulo es de 4 cm y su base es de 6cm. a) Si la fuerza eléctrica resultante ejercida sobre la carga localizada en el vértice superior del triángulo tiene una magnitud de 0.5N , determine q. b) Si la carga del vértice inferior izquierdo se reemplaza por una carga −q, determine la magnitud y dirección de la fuerza resultante ejercida sobre la carga localizada en el vértice superior del triángulo.Respuesta: a¿295nC b¿(−0.375N )i

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EJERCICIO 5

Tres cargas idénticas puntuales, cada una de magnitud q, se localizan sobre los vértices de un triángulo isósceles. La altura del triángulo es de 9cm y su base es de 24 cm. Si la fuerza eléctrica resultante ejercida sobre la carga localizada en el vértice superior del triángulo tiene una magnitud de 0.5N y con una dirección vertical con sentido hacia arriba; determine q.Respuesta: 1.02μC

EJERCICIO 6

Con respecto a la figura, encuentra la fuerza electroestática sobre la carga de 15 μC que produce la carga de −13 μC.Respuesta: (44.77 i+77.54 j )N

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EJERCICIO 7

Se coloca una carga de 4.15mC en cada uno de los vértices de un cuadrado de 0.1m de arista. Determine la magnitud y la dirección de la fuerza en cada carga.

EJERCICIO 8

Dos protones en una molécula están separados por una distancia de 3.8×10−10m . Determine la fuerza electroestática ejercida por uno de los protones sobre el otro.Sabemos:Respuesta: 1.60×10−9N repeliéndoseuna ala otra

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EJERCICIO 9

Una carga de 1.3 μC se coloca sobre el eje x en x=−0.5m, otra carga de 3.2μC se coloca sobre el eje x en x=1.5m, y una carga de 2.5 μC se coloca en el origen. Determine la fuerza neta sobre la carga de 2.5 μC. Todas las cargas son positivas.Respuesta: (8.50×10−2N )i

EJERCICIO 10

Encontrar la fuerza sobre una carga puntual de 2QCoulomb situada en el centro de un cuadrado de 20cm de lado, si se sitúan cuatro cargas puntuales idénticas de Q Coulomb en las esquinas del cuadrado.Respuesta: F=0

EJERCICIO 11

Tres cargas puntuales se colocan sobre el eje x. 12μC en x=−15.7m, 38 μC en x=5.2m y −3 μC en el origen. Calcule la fuerza neta sobre la carga de 38 μC.Respuesta: 36.6×10−3∈¿

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EJERCICIO 12

Se colocan tres cargas puntuales idénticas “q” en tres vértices de un cuadrado de lado “L”. Halle la magnitud y dirección de la fuerza neta sobre una carga puntual −3q situada:a) en el centro del cuadrado;b) en el vértice vacío del cuadrado.En cada caso, dibuje un diagrama de cuerpo libre que muestre las fuerzas que ejercen sobre la carga −3q las otras tres cargas.

Respuesta: a)F=( 14 π ε0

6q2

L2 )∈¿ b)F=( q2

4π ε0L2 (3√2+ 32 ))N

EJERCICIO 13

Tres cargas puntuales están alineadas sobre el eje x . La carga q1=−6 μC está en x=2.5m , q2=−4 μC está en x=−2.6m. ¿Dónde debe colocarse la tercera carga q para que la fuerza neta sobre ésta sea cero?Respuesta: P=(−0.31m ,0)

EJERCICIO 14

Tres cargas puntuales están ordenadas a lo largo del eje x. La carga q1=+3.00 μC esta en origen y la carga q2=−5.00 μC esta en x=0.200m. La carga q3=−8.00 μC ¿Dónde esta situada q3 si la fuerza neta sobre q1 es 7.00N en la dirección negativa del eje x?Respuesta: x=−0.144m

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EJERCICIO 15

Calcular la relación entre la repulsión electrostática y la atracción gravitatoria entre dos electrones. La carga del electrón es -1.6×10−19 culombios y su masa 9×10−31kg. La constante de gravitación universal vale 6.670×1011N m2/kg2. Respuesta: 4.26×1042

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