Guía de Electrostática

Escuela Superior de Comercio Carlos Pellegrini

4° Año

Año 2010

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Ejercicios de Electrostática:

1) Determinen las fuerzas de interacción electrostática entre dos cargas puntuales positivas, de 1,2. C y de 2,5. C, ubicadas en el vacío a 0,2 m de distancia una de otra.

Rta: F = 67,5N

2) ¿Cuál es la fuerza resultante ejercida sobre una carga Q cuando interactúan con otras dos cargas y ubicadas una a cada lado de Q y a 0,15 y 0,10 m respectivamente, si se encuentran en el aire? Datos Q=1,5. ; = -3,4.

; = -1,3.

Rta: F=0,29N

3) Determinar todas las fuerzas que existirían al interactuar estas cargas en el vacío. ( ) Datos:

Rta:

2

4) ¿Cuál es la fuerza resultante sobre la carga Q? (las cargas se encuentran en el aire). Datos:

Rta: , ,

5) El electrón y el protón de un átomo de hidrógeno están separados en promedio por una distancia de alrededor de . Determinar la magnitud de la fuerza eléctrica y de la fuerza gravitatoria que cada partícula ejerce sobre la otra.

Rta: ,

6) Calcule el valor de la carga q que al ser enfrentada por otra de igual valor y signo, a una distancia de 1m, origina una fuerza de repulsión de 1N.

Rta:

7) Considérense tres cargas puntuales ubicadas en los vértices de un triángulo donde , y y las distancias de separación se muestran en la figura. Determine la fuerza resultante sobre

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Rta: con el eje x.

8) Tres cargas yacen a lo largo del eje x. La carga positiva esta a 2m y la carga positiva está en el origen. ¿Dónde se debe colocar una carga negativa en el eje x para que la fuerza resultante sobre ella sea cero?.

Rta: x= 0,78m

9) Determine la fuerza eléctrica que se ejerce sobre un protón colocado en un campo eléctrico de dirigido a lo largo del eje x positivo.

Rta:

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-

++

++

-

10) La carga está en el origen y la carga esta sobre el eje x, a 0,3 m del origen. Determine:

a) el campo eléctrico en el punto P, cuyas coordenadas son (0,04m).

b) la fuerza sobre una carga de prueba positiva de .

Rta: a) con el eje x positivo.

b) en la dirección de E.

11) Establezca el campo eléctrico a 0,2 m de una carga puntual positiva de 1,2 . , ubicada en el vacío.

Rta:

12) Hallar el campo eléctrico resultante en el punto A, si las cargas se encuentran en el vacío y sus valores son y

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Rta:

13) Establezca el campo eléctrico neto que se genera en el punto P en cada una de las siguientes configuraciones de cargas. Considere en todos los casos que las cargas están en el vacío.

a)

b)

c)

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Rta: a) , , ,

b) , , , ,

c) , , , , ,

14) Una carga de 5,7. se halla en el aire:

a) ¿Cuál es el potencial eléctrico en un punto A ubicado a 5 cm de ella?

b) ¿Qué energía potencial eléctrica adquiere otra carga positiva de 1,8. al llevarla hasta el punto A?

c) ¿Qué variación de energía experimenta la carga q si se la acerca a la misma carga generadora Q desplazándola 2cm?

Rta: a) b) c)

15) A 4m de una carga ubicada en el vacío el potencial eléctrico es de -450V. ¿Cuál es el valor u cuál el signo de la carga?

Rta:

16) Entre los puntos A y B de un campo eléctrico, la diferencia de potencial es de 110V. Al desplazarse una carga de prueba q desde A hacia B se realiza un trabajo eléctrico de 11J. Determine el valor de la carga.

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Rta: Q=0,1C

Cuestionario:

1) Indique como se modifica la intensidad de las fuerzas de interacción entre dos cargas si se encuentran en un medio con una constante electrostática k mayor que las del vacío.

a) Las fuerzas no se modificanb) Las fuerzas aumentan proporcionalmente con kc) Las fuerzas disminuyen proporcionalmente con kd) Las fuerzas aumentan con el cuadrado de k

2) De todas las cosas que hay en un hogar, el televisor y otros artefactos eléctricos son los que acumulan más polvillo (y, por lo tanto, los que se ensucian más rápidamente). ¿Por qué?

3) Se ponen en contacto dos esferas metálicas, una cargada positivamente (A) y otra en estado neutro (B). ¿Cuál es el estado eléctrico de las esferas luego de tocarse? ¿Qué relación hay entre la carga antes del proceso y después de él?

4) Si se quiere cargar positivamente un cuerpo neutro y se tiene otro cuerpo cargado negativamente, ¿qué proceso conviene: inducción o contacto?

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5) ¿Cómo se puede cargar negativamente un cuerpo de material aislante? Explique las opciones elegidas.

a) Frotándolo con otro cuerpo que le ceda electrones.b) Frotándolo con otro cuerpo que le arranque electrones.c) Colocándolo en contacto con un cuerpo cargado negativamente.d) Colocándolo en contacto con otro cuerpo cargado positivamente.e) Acercándolo a un cuerpo cargado negativamente.f) Acercándolo a un cuerpo cargado positivamente.

6) Un globo frotado se queda adherido a la pared. En este fenómeno intervienen dos de las formas de cargar un cuerpo, ¿Cuáles son? Expliquen detalladamente estos procesos marcando las cargas en el dibujo.

7) Por la fricción entre el peine y el pelo, este se carga electrostáticamente, pero ¿por qué se para o se pone "de punta"?.

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