COLEGIO W. A. MOZART GUÍA DE EJERCICIOS NIVEL: 4º MEDIO

COLEGIO W. A. MOZART
GUÍA DE EJERCICIOS
NIVEL: 4º MEDIO
TEMA: ELECTROSTÁTICA
Estudiante
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Curso
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Objetivo(s)
 Reconocer y comprender la noción de carga eléctrica y la ley de Coulomb.
I.- DOMINIO CONCEPTUAL
1.- Indique de que lugar de la materia proviene la propiedad “carga eléctrica”.
Sol:
Protones, electrones y neutrones: Sólo los protones y neutrones tienen componentes más básicos, los
Quarks, en cambio los electrones no tienen componentes.
2.- ¿Cuál es el valor de las cargas eléctricas de un protón y de un electrón?
Sol:
+1.6x10-19Coul y -1.6x10-19Coul, respectivamente.
3.- ¿Por qué decimos que un neutrón es eléctricamente neutro?
Sol:
Porque posee tanta carga positiva como tanta negativa y dichas cargas la poseen los Quarks
constituyentes.
4.- Usted frota con una peineta plástica su cabello seco y éste se separa entre sí, ¿a qué se debe dicho
fenómeno?
Sol:
La peineta se carga positivamente ya que al frotar al pelo, este último gana electrones y la peineta los
pierde, quedando con carga positiva.
5.- ¿Por qué al frotar un globo inflado y seco contra un chaleco de lana, también seco, se puede pegar en
la pared o en el techo?
Sol:
Porque se carga eléctricamente al frotarlo y la pared atrae cuerpos cargados.
6.- ¿Por qué los cuerpos tienen que estar secos para que el experimento funcione?
Sol:
Porque la humedad es un conductor de electricidad y permite puentear la carga eléctrica hacia el planeta
Tierra.
7.- Reflexione:
Cuando acercamos el globo previamente frotado en nuestro cabello seco se pega en el techo que está
inicialmente en estado neutro. ¿Por qué el techo atrae al globo, sí el techo está inicialmente en estado
neutro? ¿Acaso un cuerpo neutro atrae a uno cargado eléctricamente? Explique.
Sol:
Lo atrae porque, en primer lugar polariza la pared (atrae a los negativos y repele a los positivos), y luego
como cargas de distinto signo se atraen, queda pegado; Sin embrago, después de un tiempo, cuando las
cargas eléctricas logran redistribuirse, adquieren la misma carga o bien se neutralizan y el globo cae.
De ahí que todo cuerpo cargado se atrae con un cuerpo neutro. Decimos que el cuerpo neutro se
polariza, e incluso podemos cargar un cuerpo utilizando este método, es lo que se conoce como
“Inducción electrostática”.
II. DOMINIO ANALÍTICO:
1.- Dos cargas de 1.5 x10-6 C y 3 x 10-.8C, se encuentran separadas una distancia de 0.4m. Determina la
magnitud de la fuerza ¿es de atracción o repulsión?
Sol: 2.53x10-10N, de repulsión.
2.- Un objeto cualquiera de la naturaleza, por ejemplo una peineta plástica, está eléctricamente neutro.
¿Quiere decir acaso que este tipo de objetos no posee carga eléctrica (electrones y protones)? Justifique
su respuesta.
Sol: Si posee, lo que ocurre que la materia neutra posee tanta carga eléctrica positiva como negativa.
Cuando los átomos se ionizan y pierden electrones aparece el desequilibrio eléctrico.
3.- Una carga de 6Coul se encuentra a 3m de otra carga el doble más grande. ¿Con qué fuerza se
repelen dichas cargas?
Sol: 7.2x1010 N, una fuerza enorme si la comparamos con nuestro peso que es del orden de 800N.
4.- Según la siguiente figura. Determina:
a) La fuerza eléctrica de A sobre B.
b) Si Q1 = 18 x 10-6 C, manteniendo r constante, ¿cuál es el valor de la fuerza en este caso?
A
Q1= 6 x 10-6 C
Sol: a) 1.01N.
B
r = 0.8m
Q2 = 2Q1
b) 9.1N. (Aumentó nueve veces aproximadamente)
5.- Un objeto de carga eléctrica 0.5 Coul se encuentra separado a 1.8m de otro objeto cargado con
1 Coul. Determina:
a) El valor de la fuerza entre las cargas
b) ¿Es de atracción o repulsión dicha fuerza?
Sol: a) 1.39x10-9 N. b) Es de repulsión, pues cargas de igual signo se repelen.
6.- Dos objetos cargados eléctricamente se encuentran atraídos por una fuerza de – 0.08N. Si las cargas
son de 0.005c y – 0.004c. Determina la distancia que los separa.
Sol: La distancia que separa las cargas eléctricas es de 1500m.
7.- DESAFIO PARA MENTES INQUIETAS:
Dos carga eléctricas se ubican en el eje X, separadas una distancia D, si una de las cargas es el doble de
la otra. ¿A qué distancia de la primera debe colocarse una carga de prueba para que no se mueva?
Sol: La carga de prueba debería estar a una distancia X = D/(
valor Q.
2  1 ), hacia la derecha de la carga de