PROBLEMARIO DE FSICA 3Estos son ejercicios para practicar para el examen del primer parcial... tambien pueden apoyarse de los ejercicios del libro como referencia al estudiante, mencionado en calses.LEY DE COULOMB1) Hallar la fuerza de atraccin de 2 cargas de 6 micro coulomb cada una, separadas 0.03 m. R = 360 N 2) Hallar la fuerza de repulsin que sufren dos cargas de 9 nC separados 5 mm. Resp. = 0.02916 N 3) Dos cargas iguales estn separadas 3 cm, y sufren una fuerza de repulsin de 360 N. Hallar el valor de cada carga en micro coulomb. Resp. = 6 micro coulomb 4) Dos esferas, cada una con una carga de 3 micro Coulomb estn separadas a 20 mm Cul es la fuerza de repulsin entre ellas? Resp. = 202.5 N 5) Hallar la distancia a la que deben de estar separadas dos cargas de + 5 nC y - 8 nC para experimentar una fuerza atraccin de 100 N. Resp. 6 x 10-5 m 6) Un ncleo de helio tiene una carga de 2e (e = -1.6 10-19C) y uno de nen de 10e. Encontrar la fuerza de repulsin ejercida sobre cada una de ellas debido a la otra, cuando se encuentran apartados 3 nanmetros en el vacio. Resp. = 5.12 x 10 -10 N 7) Una carga de - 8 micro Coulomb est separada 4 mm de otra carga de - 12 micro Coulomb, sobre la carga de - 8 micro Coulomb est a 3 mm otra carga de + 9 micro Coulomb. Hallar la fuerza resultante en esta ltima carga. Resp. = 100,274.09 N8) Se tiene un triangulo equiltero y en cada uno de los vrtices una carga de 5 nC separados una distancia de 20 mm. hallar la fuerza resultante sobre cada carga. Resp. 9.74 x 10-4 N9) Se tiene un tringulo equiltero de 30 mm por lado, en cada uno de sus vrtices se colocan una carga de 12 micro Coulomb. Hallar la magnitud de la fuerza resultante en cada carga. Resp. = 10) Dos cargas y se encuentran en el aire separadas una distancia de 120mm. Cul es la fuerza resultante sobre una tercera carga colocada en medio de las otras dos cargas? Resp. = 200 N11) Dos cargas y se encuentran en el aire separadas una distancia de 120mm. Donde, entre las dos cargas, debe de colocarse una tercera carga para que la fuerza resultante sobre esta ltima sea de 200 N. Resp. a 60 mm.12) Una carga elctrica de 2C se encuentra en el aire a 60cm de otra carga. La fuerza con la cual se rechazan es de 0.3 N. Cul es el valor de la carga desconocida? Resp. = 6 C13) Tres cargas puntuales de +2 (10 9) C estn situadas en tres vrtices de un cuadrado de un metro de lado. Calcula la fuerza resultante sobre una cuarta carga de +3 (109) C, situada en el cuarto vrtice de dicho cuadrado 14) Se tiene un tringulo rectngulo, con lados de (1, 2, y 2) cm, en cada vrtice del tringulo se colocarn carga iguales de 4 C. Hallar la fuerza resultante en la carga colocada en el ngulo recto.15) Se tiene un tringulo rectngulo, con lados de (1, 2, y 2) cm, en cada vrtice del tringulo se colocarn carga iguales de 4 C. Hallar la fuerza resultante en la carga colocada en el ngulo de 60. 16) Se tiene un tringulo rectngulo, con lados de (1, 2, y 2) cm, en cada vrtice del tringulo se colocarn carga iguales de 4 C. Hallar la fuerza resultante en la carga colocada en el ngulo de 30.17) Dos bolas idnticas muy pequeas estn suspendidas por hilos de 20 cm que estn fijos a un punto comn en el techo. Cada bola tiene una masa de 4 10-4 kg. Al inicio las bolas carecen de carga y cuelgan hacia abajo. Luego, se les proporcionan cargas positivas idnticas y, como resultado se separan entre si formando un ngulo de 45 entre los hilos. Determina: a) La tensin en los hilosb) La magnitud de la carga de las bolas

18) Dos bolas idnticas, de 0.10 g, portan cargas idnticas y estn suspendidas por un hilo de igual longitud. La posicin que se muestra es la de equilibrio. Encuentra la carga de cada bola. Resp. = 0.12 micro C

T

F5050

40 cm

W

19) Dos bolas idnticas muy pequeas estn suspendidas por hilos de 25 cm que estn fijos a un punto comn en el techo. Cada bola tiene una masa de 8 10-4 kg. Al inicio las bolas carecen de carga y cuelgan hacia abajo. Luego, se les proporcionan cargas positivas idnticas y, como resultado se separan entre si formando un ngulo de 36 entre los hilos. Determina: b) La tensin en los hilosc) la magnitud de la carga de las bolas20) Se enva una partcula alfa (q = + 2e; e = -1.6 10-19 C) a gran velocidad contra un ncleo de oro (q = +79e). Cul es la fuerza elctrica que acta sobre una partcula alfa cuando se encuentre a 2 10-14 m. del ncleo de oro?

CAMPO ELECTRICO21) Una partcula de masa 3.8 x 10-5 kg y carga de 12 C se deja caer a partir del reposo en una regin en la que hay un campo elctrico constante de 470 N/C. Calcula:a. La aceleracin de la partcula debido al campo elctrico Resp. = 148. 42 m/s2b. La rapidez de la partcula despus de recorrer 2 x 10-2 m. Resp. = 2.43 m/s22) Un electrn inicialmente en reposo se deja libre en un campo elctrico uniforme. El electrn (e= -1.610-19 C ; m = 9.11 x 10-31 kg) se acelera verticalmente hacia arriba, recorriendo 4.5 m en los primeros 3 s despus de ser liberado. Halla:a) la aceleracin que experimenta el electrn. Resp. = 1 x 10 12 m/s2b) la fuerza que experimenta en ese momento. Resp. = 9.1 x 10 -19 Nc) la magnitud y direccin del campo elctrico Resp. = 5.68 N/C23) En un Campo elctrico de 560 N/C se suelta un electrn desde el reposo, hallar la velocidad que llevar dicho electrn a los 3 x 10 -9 s. Resp. = 295, 384 m/s24) En cierto punto del espacio una carga de 4 C experimenta una fuerza de 3 mN hacia la derecha. Calcula: a. la intensidad del campo elctrico en ese punto.b. la fuerza que experimentara una carga de 2 c si se colocar en ese mismo punto.

POTENCIAL ELECTRICO25) Dos placas metlicas paralelas grandes con cargas opuestas de igual magnitud estn separadas por una distancia de 38 mm. El campo elctrico entre ellas es uniforme y su magnitud es de 480 N/C. a) Qu diferencia de potencial existe entre las lminas?b) Cunto trabajo se realiza en contra del campo elctrico para mover una carga de +3 C desde la placa negativa hasta la positiva?26) Un par de placas paralelas con carga opuesta estn separadas por una distancia de 5.33 mm, y existe una diferencia de potencial de 600 V entre ellas. Calcula la magnitud del campo elctrico entre ellas.27) Calcula el trabajo que se requiere para llevar un electrn desde la terminal positiva de una batera de 12V hasta la terminal negativa.28) Un protn (q = 1.6 x 10-19 C) liberado a partir del reposo, se acelera de un punto a otro y gana energa cintica porque hay una diferencia de potencial de 1.5 V entre los dos puntos. Cunta energa cintica gana el protn?

RAYMUNDO E. NAVARRETE SOLIS