3.Problemas de ley de coulomb (1) (3) (1) (1).pptx

contiene ejercicios desarrollados de electricidad, ley de coulomb, camo electrico, ley de gauss

1. ELECTROSTATICA: FUERZAS ELECTRICAS SEMANA 3

2.   u protón u d neutrón electrón d d d      

3.   Problema N° 1   ¿Cuánta carga fluye entre el suelo y la nube en este tiempo? Luego de cancelar los segundos y de multiplicar   La respuesta es   ¿Cuántos electrones fluyen durante este tiempo? RESOLUCIÓN Para obtener la cantidad de electrones que fluyen en ese intervalo de tiempo, se dividirá el resultado anterior entre la carga del electrón. La cantidad de carga que fluye es igual a  

4. Problema N° 2           A B C  

5.                     A B C         Entonces     Por la fórmula general        

6. Problema N° 3     Datos RESOLUCIÓN Para calcular la fuerza de interacción entre dos cargas eléctricas puntuales en reposo aplicamos la ley de Coulomb                  

7. Problema 4: 2023-I 1)Cual es la fuerza eléctrica neta que actúa sobre la carga del vértice inferior izquierdo del rectángulo mostrado en la figura , si q=5 µC, L=24 cm y W=12 cm W=12 cm L=24 cm q q q q En el vértice inferior izquierdo : F1 F2 F3 PUNTO A PUNTO B PUNTO B

8.         F3   Para d=24 cm Para d=12 cm Para d=26.83 cm       F3     Para el cálculo de las componentes de   Necesitaremos el vector unitario de este mismo el cual se halla asi : La distancia entre el punto A y el punto B Punto A=(0. 24 i , 0.12 j); Punto B= (0,0) Distancia entre punto A y punto B es (-0.24i , -0.12j). Ahora este resultado lo tenemos que dividir entre su modulo de AB el cual es la distancia entre el punto A y el punto B , 26.82 cm Siendo el resultado ( -0.89 i , -0.44) Luego lo multiplicamos con F3   N   Sumando todas las fuerzas la fuerza resultante seria    

9. 5. En el modelo de Bohr del átomo de Hidrogeno ,el electros (q = - e) gira en una orbita de radio r= 5,3.10 -11 m. La atracción del electrón por el protón aporta la fuerza necesaria para mantener al electrón en la orbita .encuentre: La fuerza de atracción eléctrica entre las partículas La rapidez del electrón. (m e = 9,1.10 -31 Kg )  

10. 6.- Dos partículas alfa, que inicialmente consideraremos cargas puntuales fijas ,están separadas 10 -11 m. Calcular la fuerza electrostática con que se repelen y la fuerza gravitatoria con que se atraen y compárelas DATOS : G = 6,67 .10 -11 SI ; K = 9.10 9 SI ; e= 1,6.10 -19 C ; mα = 6,68.10 -27 Kg SOLUCION :   Se deduce que la fuerza de repulsión eléctrica es mas intensa que la fuerza de atracción gravitatoria  

11. Examen Parcial : Pregunta N°8 7.- Dos cargas puntuales del mismo signo y de magnitud 25 nC, están separadas entre sí 24 cm. ¿Qué fuerza actuará sobre otra carga eléctrica de 2 nC, situada a 15 cm de cada carga? (k = 9x10 9 N⋅m 2 /C 2 )                  

12.         Z X Y

15.   Solución:           ,                  

17. 10.- Determine la fuerza eléctrica debido a dos cargas puntuales de igual magnitud 8.3uC que están localizadas en el eje y, en y = 0.2m, en y = -0.2m. a) sobre una tercera carga de – 5.4 µC colocada en el eje x en x = 1.0 m. b) sobre una tercera carga de 5.4 µC colocada en el eje y en y = 1.0 m. DESARROLLO a) Primero resolveremos el enunciado a, para lo cual haremos una gráfica para hacer el ejercicio más entendible. Hallaremos la distancia entre las cargas y luego la fuerza eléctrica aplicando la ley de Coulomb             Ahora hallaremos la fuerza resultante pedida X d = 1.02m Y 0.2m 0.2m 1m Q1 (+) Q2 (+) Q3 (-) F13 F23     Q3 (-) F13 F23                     Las fuerzas verticales se eliminan al ser de la misma magnitud pero de sentido contrario.

18. b) sobre una tercera carga de 5.4 µC colocada en el eje y en y = 1.0 m. Primero haremos la grafica y ubicaremos las fuerzas correspondientes     Y X 0.2m 0.2m 0.8m Q1 (+) Q2 (+) Q3 (+) F13 F23   Aplicaremos la ley de Coulomb               Ahora hallaremos la fuerza resultante  

19. Problema 11.UNA CARGA Q SE DIVIDE EN DOS PARTES ¿CUAL ES LA RELACION ENTRE ESTAS CARGAS PARA QUE LA FUERZA DE REPULSION ENTRE ELLAS SEA MAXIMA? Usando la ley de coulomb F= k q (Q-q)/r2 Sean las cargas q y (Q-q) Si consideramos d constante, a una misma distancia Y derivamos con respecto a q df/dq = (k/r2).d(q.(Q-q)/dq Resolviendo : Q-2q =o Para que sea un máximo Luego Q=2q Q/q =2

20. 𝑦 𝑥 2 2 +2𝜇𝑐 𝐹 റ = 𝑘 𝑞 1 . 𝑞 2 ො ∗ 𝑑 2 𝑛 𝐹 റ 1 = 9. 10 9 𝐹 റ 1 𝐹 റ 2 −4𝜇𝑐 2 . 2. 10 −6 . 2. 10 −6 2; 2 2 2 +2𝜇𝑐 𝐹 റ 1 2 2 2; 2 2 2 = 4,5. 10 −3 . = 3,18. 10 −3 ; 3,18. 10 −3 𝑁 ∗ 𝐹 റ 2 = 9. 10 9 2 . 2. 10 −6 . −4. 10 −6 0; 2 𝑛ො 1 𝑛ො 2 𝐹 റ 2 = −18. 10 −3 . 2 2 0; 2 2 = 0; −18. 10 −3 𝑁 𝑬 𝑭 = 𝟑, 𝟏𝟖. 𝟏𝟎 −𝟑 ; −𝟏𝟒, 𝟖𝟐. 𝟏𝟎 −𝟑 𝑵 𝑬 𝑭 = (𝟑, 𝟏𝟖. 𝟏𝟎 −𝟑 i − 𝟏𝟒, 𝟖𝟐. 𝟏𝟎 −𝟑 j) 𝑵 𝑛 𝐹