Problema n° 2

GIMNASIO DEL SABER
“2011 MARCAMOS LA
DIFERENCIA”
VALLEDUPAR – 2010
Taller de ejercitación-tercer
periodo
Problema n° 1) En los vértices
de un cuadrado imaginario de
0,1 cm de lado hay cargas de
30, -10, 40 y 0 C. Encuentre la
fuerza resultante sobre el
vértice de -10 C.
Problema n° 2) La carga de un
electrón es de -1,6.10-13 μ C y
se mueve en torno a un protón
de carga igual y positiva. La
masa del electrón es de 9.10-28
g y esta a una distancia de
0,5.10-8 cm. Se pide encontrar:
a) La fuerza centrípeta que
opera sobre el electrón.
b) La velocidad del electrón.
c) La frecuencia de revolución
(frecuencia del electrón).
Problema n° 3) ¿Qué
magnitud y dirección de la
fuerza neta electrostática,
debida a las otras dos cargas,
actúa sobre q1?
Considere que: q1= -1.2 μC,
q2= 3.7 μC, q3= -2.7 μC, r12=
15 cm, r13= 10 cm
Problema n° 4) Tenemos un
alfiler de plata neutro que pesa
10 gramos. La plata tiene 47
electrones por átomo y su masa
atómica es de 107,87. [Para
calcular el número total de
átomos en el alfiler, primero
debe calcularse el número de
átomos-gramo, dividiendo la
masa en gramos por la masa
atómica; multiplicando el
número de átomos-gramo por
NA = 6,023·1023, número de
Avogadro, se obtiene el
número total de átomos]. El
alfiler mide 20 mm de
longitud. Supuesto que
pudiéramos separar todas las
cargas, y situar las positivas en
uno de los extremos del alfiler
y las negativas en el otro,
calcular la fuerza de atracción
resultante. Calcular la masa
que podría levantarse con dicha
fuerza.
Problema n° 5) Disponemos
de tres cargas q1, q2, q3 (q1 =
+5·10-5 C, q2 = q3=-q1/2) sobre
una circunferencia de radio 1
m, como indica la figura. (θ =
π/6)
q1
Θ
q2
q3
a) Calcular la fuerza total
ejercida sobre la carga
q1.
Problema n° 6) Calcular la
fuerza que actúa sobre un
protón que se encuentra a 10
mm de una carga de 7x10-8 C.
Problema n° 7) Calcular la
distancia entre el electrón y el
protón de un átomo de
hidrógeno, si la fuerza de
atracción es de 8,17 x10-8 N.
Problema n° 8) Una carga
puntual de 3.210-6C está a una
distancia de 12.3 cm de otra de
carga -1.4810-6C. Ubicar estas
cargas en un sistema de
referencia arbitrario, y calcular
la magnitud, dirección y
sentido de la fuerza sobre cada
carga.
Problema n° 9) ¿Cuál debe ser
la distancia entre la carga
puntual q1= 26.3 µC y la carga
puntual q2= -47.1µC para que
la fuerza de atracción entre
ambas sea de 5.66 N?
Problema n° 10) Dos cargas se
encuentran separadas a una
distancia d. Si entre ambas
cargas se ubica una tercera, de
manera que la fuerza sobre ella
sea nula. ¿Cuál es la distancia
que se debe colocar la tercera
carga? Todas las cargas son
positivas y tienen la misma
carga. Dibuja un diagrama de
fuerza que represente dicha
situación.