universidad del zulia ingenieria ambiental núcleo luz

UNIVERSIDAD DEL ZULIA
NÚCLEO LUZ – COL
PROGRAMA DE INGENIERIA
INGENIERIA AMBIENTAL
CATEDRA: FÍSICA II
PROFESOR: JOSE A. GARCIA
Problemas Tema # 2
Campo Eléctrico
1.- Una carga de +2 microC colocada en un punto P en un campo eléctrico experimenta
una fuerza descendente de 8 x 10-4 N. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en ese
punto?
2.- ¿Cuáles deben ser la magnitud y la dirección de la intensidad del campo eléctrico entre
dos placas paralelas horizontales para producir una fuerza ascendente de 6 x 10-4 N sobre
una carga +60 microC?
3.- Calcula le intensidad del campo eléctrico en un punto P, localizado a 6 mm a la
izquierda de una carga de 8 microC. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza en
una carga de -2 nC colocada en el punto P?
4.- Calcule la intensidad del campo eléctrico en el punto medio de una recta de 70 mm que
une a una carga de +60 microC con una carga de +40 microC.
5.- Dos cargas iguales de signos opuestos están separadas por una distancia horizontal de
60 mm. El campo eléctrico resultante en el punto medio de la recta es de 4x104 N/C. ¿Cuál
es la magnitud de cada carga?
6.- Dos cargas de +12 nC y +18nC están separadas por una distancia horizontal de 28 mm.
¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico resultante en un punto ubicado a 20 mm de cada
carga y arriba de la recta que une las dos cargas?
7.- El momento dipolar de la molécula de agua (H2O) es 6,17x10-30 C.m. Considere una
molécula de agua situada en el origen cuyo momento dipolar p, tiene la dirección de +x. Un
ion de cloro (Cl-), de carga -1,60x10-19 C, está situado en x = 5,00x10-8 m. Encuentre la
magnitud y dirección de la fuerza eléctrica que la molécula de agua ejerce sobre el ion e
cloro. ¿Es una fuerza atractiva o repulsiva? Nota: Suponga que x es mucho mayor que la
separación d entre las cargas en el dipolo, de manera que puede usar la expresión
aproximada para el campo eléctrico obtenida en clase.
8.- Un protón se acelera a partir del reposo en un campo eléctrico uniforme de 640 N/C.
Poco tiempo después su rapidez es 1,20 Mm/s (no relativista, ya que v es mucho menor que
la rapidez de la luz). a) Determine la aceleración del protón . b) En que intervalo de tiempo
el protón alcanza esta rapidez. c) ¿Qué distancia recorre en ese intervalo de tiempo? D)
¿Cuál es su energía cinética al final del intervalo?
9.- Dos placas metálicas horizontales, cada una de 100 mm de lado, están alineadas una
sobre la otra con una separación de 10 mm. Se les proporciona cargas de igual magnitud y
de signo opuesto de manera que se genere un campo eléctrico uniforme hacia debajo de
2000 N/C entre las placas. Una partícula con masa 2,00x10-16 kg y con una carga positiva
de 1,00x10-6 C parte del centro de la placa negativa inferior con una rapidez inicial de
1,00x105 m/s en un ángulo de 37º sobre la horizontal. Describa la trayectoria de la
partícula. ¿Contra qué placa se impactara primero, la superior o la inferior). ¿En qué punto
impactara, en relación al punto de partida?
10.- Un protón se mueve a 4,50x105 m/s en dirección horizontal, y entra en un campo
eléctrico vertical uniforme dirigido hacia abajo, de magnitud 9,60x103 N/C. Si se ignora
cualquier efecto debido a la gravedad, determine: a) el intervalo de tiempo para que el
protón recorra 5,00 cm horizontalmente, b) su desplazamiento vertical durante el periodo
que viaja los 5,00 cm horizontalmente y c) las componentes horizontales y verticales de su
velocidad después de haber recorrido dicha distancia. Realice los cálculos de los apartados
a, b y c nuevamente considerando los efectos de la gravedad terrestre y compare los
resultados con los anteriores.