Electivo Física 4° Medio Unidad 1 Electrostática, Fuerza y Carga Eléctrica Prueba Coef 1 FILA 2. El físico e ingeniero francés Charles-Augustin Coulomb es el autor de la siguiente relación: A Prof. David Hermosilla Nombre Alumno:_________________________ Fecha:______________________ 𝐹=𝐾 En esta relación podemos observar que la fuerza que experimentan las cargas depende de una constante (constante de Coulomb), de las cargas que interactúan y de la distancia que las separa. En base a esto, si la distancia entre las cargas aumenta al doble elija la alternativa que describe correctamente lo que ocurre con la fuerza. Objetivo: Comprender y Aplicar los siguientes conceptos: Carga Eléctrica, Fuerza Eléctrica, Ley de Coulomb Instrucciones: Lea con atención los enunciados de las preguntas. Asegúrese de comprender la pregunta y revise sus cálculos antes de anotar su respuesta final. La prueba pretende evaluar al alumno en forma individual, por consiguiente está prohibido copiar. Esta conducta es sancionada en el reglamento de convivencia. Recuerda entregar una prueba limpia, ordenada, con letra clara y legible. Responder utilizando lápiz pasta azul o negro. NO USE LIQUIDO CORRECTOR. Dispone de 120 minutos para responder la evaluación 1. En cursos anteriores se revisó el concepto de fuerza y se aprendió que causa movimientos, aceleraciones y otros efectos (deformaciones, rupturas, etc.).En base a este tema, lea con atención las siguientes aseveraciones: I. La magnitud de la Fuerza experimentada por el móvil se calcula multiplicando el valor de la masa del móvil y la magnitud de la aceleración que manifiesta el mismo móvil II. La Fuerza es una magnitud vectorial III. La masa varía dependiendo de la atracción gravitacional, por ejemplo, en la superficie de la Luna es menor que en la superficie de la Tierra. De las siguientes afirmaciones, son correctas: a) b) c) d) e) Sólo I Sólo III Las afirmaciones I y II Las afirmaciones I, II y III Todas son correctas 𝑄1 × 𝑄2 [𝑁] 𝑅2 a) b) c) d) e) La fuerza se duplica con respecto a la situación inicial La fuerza se cuadruplica con respecto a la situación inicial La fuerza se reduce a la mitad con respecto a la situación inicial La fuerza se reduce a la cuarta parte con respecto a la situación inicial La fuerza no varía porque la constante absorbe la variación de la distancia 3. La ley de Coulomb, expresada en la relación matemática señalada en la pregunta anterior, se asemeja mucho a la ley de gravitación planteada por Sir Isaac Newton: 𝐹=𝐺 𝑚1 × 𝑚2 [𝑁] 𝑅2 Estas leyes se diferencian en lo siguiente: I. II. La Ley de Coulomb considera que la fuerza puede ser atractiva o repulsiva La Ley de Gravitación considera que la masa es una magnitud que solo puede tener signo positivo La Ley de Gravitación es para fuerzas de gran magnitud, en cambio la Ley de Coulomb puede resultar en cualquier magnitud de fuerza. III. De estas afirmaciones son correctas: a) b) c) d) e) Sólo I Sólo II Sólo III Las afirmaciones I y II Las afirmaciones I, II y III 4. La constante K de la ley de Coulomb tiene, en el sistema S.I. (sistema internacional de unidades) las siguientes unidades: 𝑚 2 2 2 𝑚 𝑁 ∙ 𝐶 𝐶2 𝑁 ∙ 𝑚2 𝑚2 𝑁 ∙ 𝐶2 a) 𝐶 2 ∙ b) c) d) e) Por ser constante no tiene dimensiones 5. Una carga fija A atrae a otra carga B con una fuerza de módulo F. Entonces se puede afirmar que: a) b) c) d) e) Ambas cargas son negativas y se encuentran entre sí a 1 m Las cargas son de igual magnitud y tienen distintos signos La distancia entre ellas es de 1 m La distancia entre ellas es poco menos del diámetro de una moneda de $10 Las cargas son de distinto signo y cualquier magnitud 6. Se tienen dos cargas Q y q separadas por una distancia d. La intensidad de la interacción electrostática entre las cargas depende de la distancia en la siguiente forma: a) directamente proporcional, es decir a mayor distancia se observa una mayor magnitud de la fuerza b) inversamente proporcional, es decir a mayor distancia se observa que la magnitud de la fuerza se reduce en igual razón. c) se da una razón exponencial d) disminuye linealmente, es decir si graficamos la distancia y la fuerza, se observa que a medida que se reduce la distancia, la gráfica de la fuerza es una línea recta que se inclina hacia la izquierda pero se extiende hasta el infinito. e) Ninguna de las alternativas anteriores es correcta 7. Un neutrón cae libremente hacia el centro de la Tierra. Durante su caída pasa cerca de una pared cargada positivamente. En ausencia de cualquier otra interacción, la trayectoria seguida por el neutrón en su caída frente a la pared será: a) b) c) d) e) rectilínea parabólica circular elíptica ninguna de las anteriores 8. Dos cargas puntuales aisladas, y a cierta distancia se separan a una distancia 2.5 veces mayor que la anterior al mismo tiempo que una de las cargas aumenta su valor en un 25%. La fuerza de interacción en esta nueva situación es: a) b) c) d) e) 500% el valor de la fuerza original un 40% de la fuerza original un 20% de la fuerza original un 80% de la fuerza original un 10% de la fuerza original