MIII - U1 - Actividad 1. Electrostática

Física II

MIII– U1 – Actividad 1. Electrostática

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SECCIÓN A: Para cada una de las siguientes preguntas señala el inciso de la respuesta. Usa

1. Se tienen un par de objetos cargados con la misma magnitud pero diferente signo, señale lo correcto.a) Ambas cargas tienen el mismo exceso de electrones.b) La carga positiva tiene un mayor exceso de electrones.c) La carga negativa tiene más electrones que protones. d) El signo de la carga depende de los neutrones del núcleo.

2. Tenemos un par de cuerpos cargados tales que q1 es mucho mayor que q2, entonces la fuerza que experimenta la carga mayor (q1) comparada contra la que experimenta q2 es:a) menor.b) igual.c) mayor.d) no se puede saber.

3. Un par de cuerpos tienen cargas de signo contrario y se atraen con una fuerza F cuando se encuentran separados una distancia “r”, si por alguna circunstancia la carga de uno de ellos se duplicara al mismo tiempo que se duplica la distancia que los separa, entonces qué pasaría con la fuerza?a) Se duplica.b) Disminuye a la mitad. c) No se modifica. d) No se puede saber.

4.- Un carga q1 se encuentra separada de una carga del mismo signo q2 y experimenta una fuerza “F”, si por alguna circunstancia la carga q2 se triplica, ¿cuál será el nuevo valor de la fuerza F sobre q1?a) Aumenta al triple.b) No se puede determinar.c) No cambia.d) Disminuye 3 veces.

5-Basándose en la ley de Coulomb, ¿qué pasaría con el valor de la fuerza de atracción entre una fuerza positiva y una negativa si se triplica el valor de la distancia que existe entre ellas?

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D.R.© Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey, N.L. México. 2011

Física II

q1= 5x10-6 C q3= 2x10-6 Cq2= 7x10-6 C

12 cm 8 cm

a) Se triplica. b) Disminuye 3 veces.c) Aumenta 9 veces.d) Disminuye 9 veces.

SECCIÓN B:Para cada uno de los siguientes enunciados señala si son verdaderos o falsos y justifica tu respuesta.

1. El campo eléctrico es un vector que siempre se representa saliendo de las cargas.Falso. También puede Estar entrando de las cargas depende del signo

2. La dirección del campo eléctrico en un punto situado a la derecha de una carga positiva es hacia la izquierda.Falso. Será hacia la derecha, ya que para una carga creadora positiva el campo eléctrico es saliente

3. Un punto “P” se encuentra a una distancia “r” de una carga positiva y en ese sitio se presenta un campo eléctrico “E”, si la distancia al punto se duplica, entonces el campo eléctrico disminuye a la mitad. Falso. El campo disminuye hasta su cuarta parte

4. El potencial eléctrico es un vector cuya dirección depende del signo de la carga que lo produce.Verdadero

5. Una carga positiva produce un potencial en un punto “P” y otro en un punto “q” al doble de distancia; en el punto “q” el potencial eléctrico es la mitad.Verdadero

Sección CPara cada uno de los siguientes ejercicios numéricos elabora los cálculos correspondientes para encontrar las variables que se piden.

A. La siguiente figura muestra 3 cargas positivas con las magnitudes señaladas en cada una de ellas, encuentra la magnitud y dirección de la fuerza resultante que actúa sobre la carga q2.

Cálculos:

f 1=(9000000000)(0.000 0 05)(0.000 007)

0.122 f 1=21.875Nt

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Física II

q2=3x10-6 C q3= - 6x10-6 C

4 cm

5 cm

q1= -8x10-6 C

f 2=(9000000000)(0.00000 7)(0. 0000 0 2)

0.082 f 2=19.6875Nt

f=21.875Nt−19.6875Ntf=2.1875Nt a la derecha

Resultado:

B. La siguiente figura representa tres cargas puntuales localizadas en los vértices de un triángulo rectángulo, q1 y q3 con signo negativo y q2 con signo positivo, encuentra la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica que actúa sobre q2.

Cálculos:

f 1=(9000000000)(−0.00000 8)(0.00 000 3)

0.052 f 1=−86 .4Nt

f 2=(9000000000)(0.00000 3)(−0.000 00 6)

0.0 42 f 2=−101.25Nt

f r=√(−101.25)2+¿¿f r=√10251.5625+7464.96

f r=√17716.5225f r=133.103Nt

θ=tan−1 −86.4−101.25

θ=40.36 °Resultado: Fr= 133.103Nt, 40.36° al norte del este

C. La siguiente figura representa un par de cargas negativas, encuentra la magnitud y dirección del campo eléctrico en el punto “p”.

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Física II

“p” q1= -4x10-6 C q2= -2x10-6 C

50cm125cm

P q1= 5x10-6 C

3cm

q2=-4x10-6 C

6 cm

Cálculos:

f 1=(9000000000)(−0.00000 4)

1 .252 f 1=−23040Nt

f 2=(9000000000)(−0.000000 2)

0.52 f 2=72000Nt

f r=−23040Nt+72000Ntf r=48960Nt

Resultado: 48960Nt a la derecha

D. En la siguiente figura representa un triángulo rectángulo, en dos de sus vértices se colocan dos cargas, una positiva q1 y otra negativa q2, encuentra el potencial eléctrico en el punto "P".

Cálculos: 6*6=363*3=936+9=45

√45=6.7V 1=(9000000000)(0.00000 5)¿ ¿

0.06 V 1=−750000

V 2=(9000000000)(0.000003)

0.067 V 2=671641.791

∆V=√(671641.791)2+¿¿∆V=√562500000000+(−451102695477.84 )

∆V=√111397304522.17

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∆V=333762.3474Resultado:

5


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