EJERCICIOS FISICA ELECTRICA

Taller No. 2
´
TALLER DE EJERCICIOS DE FUERZA ELECTRICA.

4788: Electricidad y Magnetismo
JOHANNA MARTINEZ.

Presentado a:
Jimmy Mendieta

Pontificia Universidad Javeriana
Facultad deIngenier´
ıa
Bogot´ - Colombia
a
07 de Febrero de 2013

´
Indice general

2

´
TALLER DE EJERCICIOS DE FUERZA ELECTRICA.

3

1. Dos esferas que tienen cargas positivas 3q y q, se fijan enlos extremos opuestos de
una varilla horizontal aislante, que se extiende desde el origen hasta el punto x = d.
Como se muestra en la figure 1, una tercera esfera cargada, libre de deslizar sobre
ˆla varilla. A¿En qu´ posici´n debe estar la tercera esfera para quedar en equilibrio.?
e
o
ˆ
A¿Puede ser en equilibrio estable?

Soluci´n
o

Para dar el equilibrio la sumatoria de cargasdebe cero.
−
→
Ei = 0
Calculemos las cargas.
−
→
E13 =

k3q
r ,
a2 13

donde
−
→
r13
r13
r13
=⇒

= (a − 0)i + (0 − 0)j
√
=
a2 = a
= 1∗i
−
→
E13 = k3q i
a2

4

−
→
E23=

kq
r ,
(d−a)2 23

donde
−
→
r23

= (d − a − 0)i + (0 − 0)j

(d − a)2 = d − a

r23 =

= 1∗i

r23
=⇒
−
→
Ei =

k3q
i
a2

+

−
→
E23

=

kq
(−i)
(d−a)2

kq(−i)
(d−a)2

+

kq
(−i)
(d−a)2

= 0

k3q
a2
k3q
¡¡
a2

k3q
i
a2

=
=

3 ∗ (d − a)2
√
3(d − a)
√
√
3d − 3a
√
3d
√
3d

= a2
= ±a
= ±a
√
=
3a ± a
√
= a( 3 ± 1)

√√ 3d
( 3±1)

=⇒

kq
(d−a)2
kq
¡¡
(d−a)2

= a
a = 0, 634d

o
´

2,37d

2. En la teor´ de Bohr el ´tomo de Hidrogeno, los electrones se mueven en una orıa
a
bita circularalrededor de un prot´n, donde el radio de la orbita es 0,529X10−10 m.
o
(a)Encuentre la fuerza el´ctrica entre las dos. (b) Si esta fuerza causa una aceleraci´n
e
o
centr´
ıpeta al electr´n, cual es lavelocidad del electr´n?.
o
o
Soluci´n
o
Definamos q1 := prot´n, q2 := Electr´n, m := masa de un electr´n y h := es la
o
o
o
constante de Planck.

5

r

= 0,529X10−10 m
2

K =...