Problemas ley de Coulomb

1 – PREGUNTAS CONCEPTUALES – LEY DE COULOMB
1.01 Se frota una barra de vidrio con un paño de seda y se la acerca a un péndulo eléctrico. Se observa que la
esferita del péndulo comienza a dirigirse hacia la barra.
El hecho de que la esferita no esté cargada ¿no contradice la ley de Coulomb?
Se aleja la barra de vidrio antes de que sea tocada por la esferita. A continuación se acerca al péndulo eléctrico otra
barra de una sustancia desconocida, previamente electrizada. La esferita vuelve a dirigirse hacia la barra.
¿Esto indica que la barra esta cargada de igual forma que la de vidrio?
1.02 Se frota una barra de vidrio con un paño de seda y se la acerca a un péndulo eléctrico. Se observa que la
esferita del péndulo se mueve hasta tocar la barra. Luego, sale despedida, alejándose de ella.
¿Cómo puede explicarse este fenómeno?
¿Qué ocurrirá si a continuación se acerca el paño de seda al péndulo eléctrico?
1.03 Una varilla de vidrio cargada positivamente atrae a un objeto suspendido. ¿Podemos concluir que el objeto está
cargado negativamente? Una barra de vidrio cargada negativamente repele a un objeto suspendido. ¿Podemos
concluir que el objeto está cargado negativamente?
1.04 La esferita de un péndulo eléctrico, luego de tocar a una barra de vidrio cargada es despedida, alejándose de la
misma. Un observador toma la esferita para evitar que siga moviéndose y la coloca en la posición de equilibrio del
péndulo. Al soltarla observa que la esferita es nuevamente atraída hacia la barra de vidrio. ¿ Qué ocurrió?.
1.05 ¿Se puede cargar a un conductor por frotamiento?
1.06 Se dispone de dos esferas metálicas montadas en soportes aislantes portátiles. Encontrar una manera de
proporcionarles cargas de igual valor y de signo contrario. Se puede usar una barra de vidrio frotada con seda, pero
no se pueden tocar las esferas con ella. ¿Se requiere que las dos esferas sean del mismo tamaño para que sirva el
procedimiento para cargarlas?
1.07 Explicar cómo cargar una esfera con una barra de vidrio cargada positivamente sin que la barra toque la esfera
.Compare el signo de la carga así obtenida en la esfera, con la se obtendría si la esfera se cargase por contacto con
la barra.
1.08 La cantidad de carga obtenida por el proceso de inducción ¿es igual a la cantidad de carga que posee el
elemento inductor?
1.09 De acuerdo con el modelo de Rutherford-Bohr, el átomo esta constituido por un conjunto de electrones
(cargados negativamente) que orbitan alrededor de un núcleo (cargado positivamente).La carga del núcleo proviene
de una cantidad de protones tienen cargas del mismo tipo, se repelen entre sí. Indique algún mecanismo que
permite que los protones se mantengan unidos adentro del núcleo.
1.10 La fuerza coulombiana que una carga ejerce sobre otra ¿cambia si existen otras cargas cerca?
1.11 Suponga que una persona propusiera una teoría que dijera que las personas están sobre la tierra debido a la
fuerza eléctrica en vez de por la fuerza gravitatoria.¿Cómo podría probar que la teoría está equivocada?
1.12 Una pelota de ping pong no cargada recubierta con una placa metálica se coloca en una región entre las dos
placas de metal paralelas horizontales. Si las placas son cargadas, una positiva y una negativa, describa el
movimiento de la pelota de ping pong.
1.13 ¿Por qué debe ser conectado un alambre a tierra desde la base metálica de la antena de un televisor?
2008-01 Ley de Coulomb
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1 - PROBLEMAS DE – LEY DE COULOMB
1.01 Una carga de +3 μC se coloca en el origen de un sistema de coordenadas. Otra de –1.5
μC se halla en la posición P1: (12 cm; 0). Hallar la fuerza que actúa sobre cada carga.
1.02 Una carga de +1,3 μC se coloca sobre el eje x en x =-0,5 m, otra carga de +3,2 μC se
coloca en el eje x en x =1,5 m y una carga de +2.5 μC se coloca en el origen. Determine la
fuerza neta sobre la carga de +2,5 μC .
1.03 Una carga puntual q1 = - 4.3 μC se coloca sobre el eje y en y = 0.18 m, una carga q2 = 1.6
μC se coloca sobre el origen y una carga q3 = 3.7 μC se coloca sobre el eje x en
x = -0.18 m. Determine la fuerza resultante sobre la carga q1.
1.04 Tres cargas puntuales de 2 μC, 7μC y -4μC se colocan en las esquinas de un triángulo
equilátero. Realice el esquema y calcule la fuerza eléctrica neta sobre la carga de 7 μC.
1.05 Cuatro cargas puntuales se colocan
en las esquinas de un cuadrado de 5 cm
+2q
de lado .
Determine la fuerza resultante sobre la
carga situada en el origen.
-q
q = 4 μC
-2q
+q
1.06
Dos cargas puntuales están sobre el eje x
q1 = -9 mC
x1 = 6 m
q2 = 3 mC
x2 = 0
¿En qué posición debe colocarse una tercera carga para que la fuerza neta sobre ésta sea
cero?.
1.07 Dos esferas similares de masa m cuelgan de hilos
de seda de longitud L.
Ambas esferas están cargadas con cargas eléctricas
Q (iguales)
Determinar la expresión de la separación x en función
de los valores de Q y m .
x
1.08
Una barra uniformemente cargada con l = 10 mC/m se encuentra en la posición de la
figura. Hallar la fuerza neta sobre la carga puntual de 30 μC situada en el origen.
a) X0 = 1m
b) X0 = 1m
X1 = 3m
X1 = 100 m
Y
Q
x0
x1
1.09
Un anillo cargado eléctricamente de radio 10cm. tiene una carga total de 75 C.
Determinar la fuerza que recibirá una carga de 1 C situado sobre el eje perpendicular al plano
del anillo, que pasa por el centro a 8 cm del mismo.
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