Universidad Católica de la Ssma. Concepción
Facultad de Ingeniería
Area Ciencia Básicas
Unidad-Física
 


Estrategias para la Resolución de Problemas

  1. Todas las unidades de medida deben estar en un mismo sistema.
  2. Tenga mucho cuidado con el manejo algebraico de las cantidades vectoriales.
  3. Lo más importante es tener claro el concepto antes de realizar cualquier ejercicio.

EJERCICIOS LEY de COULOMB

    1. Calcule el número de electrones en un pequeño alfiler de plata, eléctricamente neutro, que tiene una masa de 10,0[g]. La plata tiene 47 electrones por átomo, y su masa atómica es de 107,87.
    2. Se añaden electrones al alfiler haasta que la carga neta es 1,00[mC] ¿Cuántos electrones se añaden por cada 109 electrones ya presentes?

  1. Dos protones de una molécula están separados por 3,8x10-10[m]:

    1. Encuentre la fuerza electrostática ejercida por un protón sobre el otro.
    2. ¿Cómo se compara la magnitud de esta fuerza con la magnitud de la fuerza gravitacional entre los dos protones?

    3. ¿Cuál debe ser la razón entre la carga y la masa de una partícula si la magnitud de la fuerza gravitacional entre ella y una partícula es igual a la magnitud de la fuerza electrostática entre ellas?
  2. " Un electrón puede permanecer suspendido entre una superficie horizontal aislante neutra y una carga positiva fija, q, a 7,62[m] del electrón" ¿Puede ser posible esta observación? Explíquese.
    1. ¿ Cuáles magnitudes iguales de carga deben colocarse sobre la Tierra y la Luna para hacer la magnitud de la fuerza eléctrica entre estos dos cuerpos igual a la fuerza gravitacional ?
    2. ¿ Cuál sería el campo eléctrico sobre la Luna producido por la carga de la Tierra?
  3. En la fisión nuclear, un núcleo de uranio 238 (U238), que contiene 92 protones, se divide en dos esferas pequeñas, cada una con 46 protones y un radio de 5,9x10-15[m]. ¿ Cuál es la magnitud de la fuerza eléctrica repulsiva que tiende a separar las dos esferas ?

  4. Dos pequeñas esferas de plata, cada una con 100[g] de masa, están separadas 1,0[m]. Calcule la fracción de los electrones de una esfera que deben transferirse a la otra para producir una fuerza de 1,0x104[N] (aproximadamente una tonelada) entre las esferas. (El número de electrones por átomo de plata es 47, y el número de átomo por gramo es el número de avogadro dividido por la masa molar de la plata, 107,87).
  5. Cuatro carga puntuales idénticas, de valor arbitrario, se localizan en las esquinas de una placa rígida cuadrada. Demuestre que el momento de una fuerza neta alrededor del centro de la placa es cero.
  6. Richard Feynman dijo una vez que si dos personas estuvieran paradas a una distancia de un brazo una de otra y cada una tuviera 1% más de electrones que de protones, la fuerza de repulsión entre ellas sería suficiente para levantar un " peso " igual al de la Tierra. Efectúe un cálculo de orden de magnitud para sustentar esta afirmación.
  7. En un nubarrón es posible que haya una carga eléctrica de +40[C] cerca de la parte superior y - 40[C] cerca de la parte inferior. Estas cargas están separadas por aproximadamente 2,0[Km]. ¿ Cuál es la fuerza eléctrica entre ellas ?
  8. ¿ Cambia la fuerza eléctrica que una carga ejerce sobre otra si se les aproximan otras cargas ?
  9. Un cubo de arista a porta una carga puntual q en cada esquina. demuestre que la fuerza eléctrica resultante sobre cualquiera de las cargas está dada por:

    F = 0,262q2/(e0a2)
  10. Cierta carga Q va a dividirse en dos partes (Q - q) y q. ¿ Cuá l es la relación de Q a q si las dos partes, separadas por una distancia dada, han de tener una repulsión Coulombiana máxima ?
  11. Una carga de -1,3[mC] se coloca en el eje X en x =-0,5[m], otra carga de +3,2[mC] se coloca sobre el eje X en x = 1,5[m] y una tercera carga de - 2,5[mC] se coloca en el origen del eje X. Determine la fuerza neta que actúa sobre la carga situada en el origen
  12. Dos cargas puntuales libres +q y +4q están separadas por una distancia L. Se coloca una tercera carga de modo que todo el sistema esté en equilibrio. Encuentre el signo, la magnitud y la ubicación de la tercera carga.
  13. Dos cargas positivas de 4,18[mC] cada una, y una carga negativa, de - 6,36[mC], están fijas en los vértices de un triángulo equilátero de 13,0 [cm] de lado. Calcule la fuerza eléctrica sobre la carga negativa.
  14. Tres partículas cargadas se hallan en una línea recta y están separadas por una distancia d como se muestra en la figura 1. Las cargas q1 y q2 se mantienen fijas. La carga q3, la cual puede moverse libremente, está en equilibrio bajo la acción de las fuerzas eléctricas. Halle q1 en términos de q2.
  15. Figura ejercicio 16





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