Listado de Ejercicios Cromer Capítulo 17: Electricidad
1.
(a) ¿Cuál es el módulo de la fuerza ejercida sobre una
carga de +7 C por una carga de
–3 C que se halla a 2 m de distancia? (b) ¿Es la fuerza atractiva o repulsiva?
–3 C que se halla a 2 m de distancia? (b) ¿Es la fuerza atractiva o repulsiva?
2.
Supongamos que la carga en las esferas metálicas de una
máquina de inducción (Fig. 17.9) es +1,4 × 10–8 y –1,4 × 10–8 C,
respectivamente. ¿Cuál es la fuerza que ejerce una esfera sobre la otra cuando
están separadas 5 cm?
3.
(a) ¿Cuál es la masa de un grupo de protones que tienen una
carga total de 1 C? (b) ¿Cuál es la carga total de 1 kg de protones?
4.
(a) Hallar la fuerza eléctrica entre un kilogramo de
protones y un kilogramo de electrones separados por 6 × 106 m (el radio de la
tierra). (b) ¿Cuál es la fuerza de gravitación entre estos mismos objetos?
5.
Una varilla de vidrio frotada con un trozo de tela adquiere
una carga de +3 × 10–10 C. ¿Cuántos
electrones pasaron del vidrio a la seda?
6.
Hallar la fuerza sobre una carga de 5 × 10–8 C ejercida por una
carga de 3 × 10–9 C para los
siguientes valores de r: 0,5, 1,0, 2,0, 2,5 y 3,0 m. Hacer un gráfico de
la fuerza en función de r y unir los puntos mediante una curva suave.
7.
Hallar la fuerza (módulo y
dirección) que ejerce el dipolo de la Fig. 17.23 sobre una carga de prueba q
= +10–10 C en el punto P.
8.
Hallar la fuerza (módulo y dirección) que ejerce el dipolo
de la Fig. 17.23 sobre una carga de prueba q = +10–10 C en el
punto Q.
9.
Hallar la fuerza (módulo y dirección) que ejerce el dipolo
de la Fig. 17.23 sobre una carga de prueba q = + 10–10 C en
el punto R. (Se necesita la suma vectorial.)
10. Hallar la fuerza (módulo y
dirección) que ejerce el dipolo de la Fig. 17.23 sobre una carga de prueba q
= +10–10 C en el punto S.
11. Una carga q1
ejerce una fuerza de 100 N sobre una carga de prueba q2 = 2 × 10–5 C localizada en un
punto a 0,20 m de q1. (a) ¿Cuál es el campo eléctrico debido
a q1 en el punto? (b) ¿Cuál es el módulo de q1?
12. Hallar el módulo del campo
eléctrico a 0,2, 0,5 y 0,8 m de una carga de 2 × 10–10 C. Hacer un
dibujo a escala semejante al de la fig. 17.11 trazando flechas que representen
el campo en estos puntos.
13. (a) ¿Cuáles son el módulo y la
dirección de la fuerza total sobre la carga q3 = +5 C
ejercida por las cargas q1 y q2 de la
figura 17.24? (b) ¿Cuál es el campo eléctrico en el punto P debido a q1
y q2?
14. (a) ¿Cuáles son el módulo y la
dirección de la fuerza total sobre la carga q2 = 10 C
ejercida por las cargas q1 y q3 de la
figura 17.24? (b) ¿Cuál es el campo eléctrico en el punto P debido a q1
y q3?
15. (a) ¿Cuáles son el módulo y la
dirección de la fuerza total sobre la carga q3 = +3 C
ejercida por las cargas q1 y q2 de la
figura 17.25? (Hace falta la suma de vectores.) (b) ¿Cuál es el campo eléctrico
en el punto P debido a q1 y q2?
16. (a) ¿Cuáles son el módulo y la
dirección de la fuerza total sobre la carga q2 = –8 C
ejercida por las cargas q1 y q3 de la
figura 17.25? (b) ¿Cuál es el campo eléctrico en el punto Q debido a q1
y q3?
17. (a) ¿Cuál es el potencial a una
distancia de 3 m de la carga q1 = 15 × 10–6 C? (b) Una carga q
= +3 C se halla original mente a 3 m de q1. ¿Cuánto trabajo
realiza sobre q el campo eléctrico cuando se desplaza esta carga hasta
un punto situado a 5 m de distancia de q1?
18. (a) ¿Cuál es la energía potencial
de un electrón que se halla a 20 cm de una carga de
6 × 10–8 C? (b) ¿Cuánto trabajo hace falta para llevar al electrón muy lejos de la carga?
6 × 10–8 C? (b) ¿Cuánto trabajo hace falta para llevar al electrón muy lejos de la carga?
19. La energía potencial U de un protón
es 3 × 10–18 J en un punto
concreto. ¿Cuál es el potencial eléctrico V en este punto?
20. Demostrar que la unidad de
intensidad del campo eléctrico es igual a volts por metro.
21. (a) Hallar los potenciales en los
puntos P, Q, R, y S de la Fig. 17.23. (b) ¿Cuánto trabajo se
necesita para desplazar una carga de 7,5 × 10–7 C desde el punto P
al punto Q?
22. Hallar varios puntos en la fig.
17.23 en los que el potencial es –4,0 × 109 V.
23. (a) ¿Cuál es la energía potencial
de la carga q3 = +5 C de la fig. 17.24? (b) ¿Cuál es el
potencial en el punto P debido a q1 y q2?
24. (a) ¿Cuál es la energía potencial
de la carga q3 = +3 C de la fig. 17.25? (b) ¿Cuál es el.
potencial en el punto P debido a q1 y q2?
25. El núcleo de uranio tiene un radio
de 8×10–15 m y contiene 92
protones. (a) ¿Cuál es el potencial en un punto P justo en la parte
exterior del núcleo? (b) Un protón originalmente en reposo en P es
repelido por la carga positiva del núcleo. ¿Cuál es la velocidad del protón
cuando está muy alejado del núcleo?
26. El ánodo de un tubo de rayos X se
mantiene a un potencial de 12 000 V con respecto al cátodo. ¿Cuál es la
velocidad de los electrones cuando tocan al ánodo?
Profesor, en el ejercicio 9, luego de obtener la fuerza eléctrica que generan ambas cargas sobre el punto R, que ángulos debo utilizar para poder sumar las fuerzas?
ResponderBorrarEstimado, la figura 17.23 muestra que el punto R está a 1,0 m de la carga negativa y a 1,0 m de la carga positiva, por lo tanto se forma un triángulo isosceles si consideras una horizontal desde la mitad de la distancia entre las cargas hasta el punto R, se tendría un triangulo rectángulo de hipotenusa 1,0 m, y un lado de 0,25 m, con esta información se pueden obtener los ángulos internos, y se puede conocer la dirección de los vectores en R.
ResponderBorrarEspero que lo puedas conseguir, es sólo geometría y trigonometría del triángulo rectángulo.
Saludos.
en este link la explicación
ResponderBorrarhttp://bachilleratouss.blogspot.cl/p/blog-page_8.html
Perfecto muchas gracias !
ResponderBorrarEste comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderBorrarProfesor, en el ejercicio 7, ya que la carga de prueba se encuentra en el eje Y no sé como escribir las distancias de las cargas, no sé con que signo me quedan la carga 1 y la carga 2, no logro llegar al resultado
ResponderBorrarEstimad@ aquí puedes hallar la solución.
Borrarhttp://bachilleratouss.blogspot.cl/p/blog-page_17.html
Saludos
Profesor, en el ejercicio 25 (b) no comprendo bien ¿ como puedo obtener la velocidad ?
ResponderBorrarEstimado Matías, para obtener la velocidad, hay que asumir que toda la energía potencial eléctrica se transforma en energía cinética, así.
BorrarUe = K
la energía potencial eléctrica la puedes conocer, porque en la letra a) ya calculaste el potencial, y si multiplicas por la carga del protón tendrás su energía potencial eléctrica,
Ue = V·q
ahora esta energia se transformará en energía cinética,
Ue = K = 1/2 m v^2
luego si conoces la masa del protón será cosa de despejar la velocidad y ahí estará el resultado.
Espero me hallas entendido.
Saludos
profesor, porque el resultado del ejercicio 7 es negativo(-0,176N)? Y no positivo?
ResponderBorrarEstimada Javi, el signo siempre está asociado a dirección, por lo tanto si se ha escogido como positivo la dirección vertical hacia arriba, entonces el signo negativo indica que la fuerza está actuando verticalmente hacia abajo.
BorrarSaludos.
profesor, en el ejercicio 25 y 26, como asocio las energias anteriores como lo asocio a la velocidad de la particula?
ResponderBorrarEstimado Diego, un poco más arriba Matías Carrillo, preguntó lo mismo y ya le respondí.
BorrarSaludos ;-)
Cómo poder plantear el ejercicio 8, no se aprecia la figura mencionada. Por favor ayuda en el planteamiento.
ResponderBorrarsaludos vi unos cuantos ejercicios si pudiera ayudarme ...son el 1-6-8-9-10-11-13-14-15-21 y 23
ResponderBorrarProfesor me pudiera ayudar en el ejercicio 10 por favor
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