Guia Unidad V
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- Words: 835
- Pages: 6
GUÍA PRÁCTICA FISICA II UNIDAD V
Ejercicio 1: Determine el módulo, la dirección, y el sentido de la fuerza eléctrica total que actúa sobre la partícula cuya carga es 1,5 nC.
Ejercicio 2: Dos cargas de 2,0 nC y 4,0 nC están separadas una distancia de 2,0 cm. ¿En qué punto entre las dos cargas hay que colocar una tercera carga de 3,0 nC para que la fuerza eléctrica total sobre ella sea nula?
Ejercicio 3: Tres cargas están dispuestas en los vértices de un triangulo equilátero de 10,0 cm de lado como se indica en la figura. Elija una escala adecuada para representar cada una de las fuerzas eléctricas que se ejercen sobre la carga que está en el vértice superior, y determine el módulo de la misma.
Ejercicio 4: Los péndulos que se muestran en la figura están constituidos por dos esferas cargadas A y B. Las esferas están en equilibrio. La carga de A es igual a 0,5 × 10−9 C, mientras que la de B es igual a − 2,5 × 10−9 C. ¿Cuáles son las tres fuerzas que actúan sobre la esfera B? Determine el módulo, la dirección, y el sentido de la fuerza eléctrica que A ejerce sobre B.
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Ejercicio 5. Dos pequeñas esferas de plástico tienen cargas positiva. Cuando están separadas 30 cm la fuerza de repulsión es de F = 0,15 N. diga: a) ¿cuál es la carga de cada esfera? y b) ¿cuál sería la carga de cada una si una de las esferas tiene tres veces la carga de la otra? Ejercicio 6.Tres carga puntuales se hallan en los vértices de un triángulo equilátero de lado a = 10 cm. Calcular la fuerza resultante sobre la partícula 3 que se encuentra ubicada en el vértice superior Ejercicio 7. Dos esferas de masa m = 10 g cuelgan de hilos de seda de longitud L = 120 cm., poseen cargas idénticas q y por repulsión están separadas x = 5 cm., tal como se muestra en la figura. Diga cuanto vale q.
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Megascience > Departamento de Física Soluciones: La ley de Coulomb Solución ejercicio 1: La partícula de 7,0 nC ejerce sobre la partícula de 1,5 nC una fuerza de repulsión (esto es hacia la derecha) cuyo módulo es: F1 = 1,05 × 10−4 N. La partícula de -2,0 nC ejerce sobre la partícula de 1,5 nC una fuerza de atracción (es decir que también va hacia la derecha) cuyo módulo
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es: F2 = 0,432 × 10−4 N.
Por lo que la fuerza neta sobre la partícula de 1,5 nC es hacia la derecha y de módulo la suma de los módulos antes calculados: F = F1 + F2 = 1,05 × 10−4 + 0,432 × 10−4 = 1,5 × 10−4 N. Enunciado Solución ejercicio 2: Llamemos x a la distancia que hay entre la carga de 2,0 nC y la tercera carga de 3,0 nC. La distancia x es desconocida, y es lo que tenemos que determinar para resolver el problema.
Los módulos de las fuerzas que ejercen las partículas que están a la izquierda y la derecha son respectivamente:
Para que fuerza neta sobre la tercera carga sea nula, estas dos últimas cantidades deben ser iguales, por lo que F1 = F2. Esto nos proporciona una ecuación con una incógnita x. Resolviéndola determinamos x = 0,8 cm a la derecha de la carga de 2,0 nC. Comentario: al resolver la ecuación encontramos dos soluciones pero una de ellas debe ser descartada pues no corresponde a una posición entre las dos cargas.
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Solución ejercicio 3: La fuerza F1 que ejerce la partícula de 2,0 nC sobre la que está en el vértice superior es
La fuerza F2 que ejerce la partícula de -4,0 nC sobre la que está en el vértice superior es:
Elegimos una escala tal que F1 esté representada por una flecha de 3,6 cm de longitud. Con esta escala la fuerza F2 está representada por una flecha de 7,2 cm de longitud. Haciendo el diagrama de ambas fuerzas, luego las sumamos vectorialmente, y finalmente midiendo la longitud del vector suma encontramos que es 6,2 cm, por lo que la fuerza neta sobre la partícula que está en el vértice superior es F = 6,2 × 10-6 N.
Solución ejercicio 4: Sobre la esfera B actúan tres fuerzas: su peso, la tensión del hilo, y la fuerza eléctrica. El módulo de la fuerza eléctrica lo calculamos utilizando la ley de Coulomb:
En donde hemos expresado la distancia entre las esferas en metros: 1,5 cm = 0,015 m.
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Dos pequeñas esferas de plástico tienen cargas positiva. Cuando están separadas 30 cm la fuerza de repulsión es de F = 0,15 N. diga: a) ¿cuál es la carga de cada esfera? y b) ¿cuál
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Ejercicio 1: Determine el módulo, la dirección, y el sentido de la fuerza eléctrica total que actúa sobre la partícula cuya carga es 1,5 nC.
Ejercicio 2: Dos cargas de 2,0 nC y 4,0 nC están separadas una distancia de 2,0 cm. ¿En qué punto entre las dos cargas hay que colocar una tercera carga de 3,0 nC para que la fuerza eléctrica total sobre ella sea nula?
Ejercicio 3: Tres cargas están dispuestas en los vértices de un triangulo equilátero de 10,0 cm de lado como se indica en la figura. Elija una escala adecuada para representar cada una de las fuerzas eléctricas que se ejercen sobre la carga que está en el vértice superior, y determine el módulo de la misma.
Ejercicio 4: Los péndulos que se muestran en la figura están constituidos por dos esferas cargadas A y B. Las esferas están en equilibrio. La carga de A es igual a 0,5 × 10−9 C, mientras que la de B es igual a − 2,5 × 10−9 C. ¿Cuáles son las tres fuerzas que actúan sobre la esfera B? Determine el módulo, la dirección, y el sentido de la fuerza eléctrica que A ejerce sobre B.
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Ejercicio 5. Dos pequeñas esferas de plástico tienen cargas positiva. Cuando están separadas 30 cm la fuerza de repulsión es de F = 0,15 N. diga: a) ¿cuál es la carga de cada esfera? y b) ¿cuál sería la carga de cada una si una de las esferas tiene tres veces la carga de la otra? Ejercicio 6.Tres carga puntuales se hallan en los vértices de un triángulo equilátero de lado a = 10 cm. Calcular la fuerza resultante sobre la partícula 3 que se encuentra ubicada en el vértice superior Ejercicio 7. Dos esferas de masa m = 10 g cuelgan de hilos de seda de longitud L = 120 cm., poseen cargas idénticas q y por repulsión están separadas x = 5 cm., tal como se muestra en la figura. Diga cuanto vale q.
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Megascience > Departamento de Física Soluciones: La ley de Coulomb Solución ejercicio 1: La partícula de 7,0 nC ejerce sobre la partícula de 1,5 nC una fuerza de repulsión (esto es hacia la derecha) cuyo módulo es: F1 = 1,05 × 10−4 N. La partícula de -2,0 nC ejerce sobre la partícula de 1,5 nC una fuerza de atracción (es decir que también va hacia la derecha) cuyo módulo
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es: F2 = 0,432 × 10−4 N.
Por lo que la fuerza neta sobre la partícula de 1,5 nC es hacia la derecha y de módulo la suma de los módulos antes calculados: F = F1 + F2 = 1,05 × 10−4 + 0,432 × 10−4 = 1,5 × 10−4 N. Enunciado Solución ejercicio 2: Llamemos x a la distancia que hay entre la carga de 2,0 nC y la tercera carga de 3,0 nC. La distancia x es desconocida, y es lo que tenemos que determinar para resolver el problema.
Los módulos de las fuerzas que ejercen las partículas que están a la izquierda y la derecha son respectivamente:
Para que fuerza neta sobre la tercera carga sea nula, estas dos últimas cantidades deben ser iguales, por lo que F1 = F2. Esto nos proporciona una ecuación con una incógnita x. Resolviéndola determinamos x = 0,8 cm a la derecha de la carga de 2,0 nC. Comentario: al resolver la ecuación encontramos dos soluciones pero una de ellas debe ser descartada pues no corresponde a una posición entre las dos cargas.
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Solución ejercicio 3: La fuerza F1 que ejerce la partícula de 2,0 nC sobre la que está en el vértice superior es
La fuerza F2 que ejerce la partícula de -4,0 nC sobre la que está en el vértice superior es:
Elegimos una escala tal que F1 esté representada por una flecha de 3,6 cm de longitud. Con esta escala la fuerza F2 está representada por una flecha de 7,2 cm de longitud. Haciendo el diagrama de ambas fuerzas, luego las sumamos vectorialmente, y finalmente midiendo la longitud del vector suma encontramos que es 6,2 cm, por lo que la fuerza neta sobre la partícula que está en el vértice superior es F = 6,2 × 10-6 N.
Solución ejercicio 4: Sobre la esfera B actúan tres fuerzas: su peso, la tensión del hilo, y la fuerza eléctrica. El módulo de la fuerza eléctrica lo calculamos utilizando la ley de Coulomb:
En donde hemos expresado la distancia entre las esferas en metros: 1,5 cm = 0,015 m.
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Dos pequeñas esferas de plástico tienen cargas positiva. Cuando están separadas 30 cm la fuerza de repulsión es de F = 0,15 N. diga: a) ¿cuál es la carga de cada esfera? y b) ¿cuál
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