Electrostática

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
Facultad Regional Rosario
UDB Física - Cátedra FÍSICA II

PROBLEMAS DE ELECTROSTÁTICA

AÑO 2011

LEY DE COULOMB
1. La distancia de separación entre el electrón y el protón en el átomo de hidrógeno es de aproximadamente 5,3 10-11m. ¿Cuáles son las magnitudes de:
a) la fuerza eléctrica.
b) la fuerza gravitacional entre estas dos partículas.(G= 6,7 10-11N.m2/kg2)
2. En la figura calcular la fuerza que actúa sobre q1
q1= -1.10-6 C q2= 3.10-6 C q3= -2.10-6 C
r12 = 15 cm, r13 = 10 cm, θ= 30º

3. Calcular la fuerza que actúa sobre una carga de 1µC colocada en (0,4) m debida a la siguiente distribución: en (0,0), una carga Q1 = -3 µC; en (4,0) m una carga Q2 = 4 µC; y en (1,1) m, una carga Q3 = 2 µC.
4. ¿Quéseparación debe haber entre dos protones para que su fuerza eléctrica repulsiva sea igual a su peso sobre la superficie de la tierra?
5. Las cargas y las coordenadas de dos partículas cargadas localizadas en el plano xy son:
q1= 3 10-6 C ; x= 3,5 cm; y=0,5cm ; q2=-4 10-6C ; x=-2cm ; y=1,5cm.
a) Encontrar la magnitud y la dirección de la fuerza sobre q2.
b) En dónde se deberíacolocar una tercera carga q3=4 10-6C, para que la fuerza total sobre q2 fuera cero.
6. El cuadrado de la figura tiene 1 m de lado. Determinar la fuerza que actúa sobre la carga situada en el vértice C. En A 1µC, B -2 µC, C 3 µC, D 4 µC.

7. Tres cargas puntuales se encuentran a lo largo del eje x como indica la figura. La carga positiva q1 = 15 μC está en x = 2 m, la carga positiva q2 =6 μC está en el origen y la fuerza neta que actúa sobre q3 es cero. ¿Cuál es la coordenada en x de q3?
8. Considere 3 cargas puntuales ubicadas en las esquinas de un triángulo rectángulo como se muestra en la figura, donde q1 = q3 = 5 μC, q2 = -2 μC y a = 0,1 m. Encuentre la fuerza resultante que se ejerce sobre q3.
9. Dos pequeñas esferas idénticas cargadas, cada una con una masa de3 x 10-2 Kg. cuelgan en equilibrio como muestra la figura. La longitud de cada cuerda es 0,15 m y el ángulo θ es 5°. Encuentre la magnitud de la carga sobre cada esfera.
10. Dos partículas con igual carga y separadas 3,2 10-3m se dejan en libertad estando en reposo. En la primera partícula se observa una aceleración de 7m/s2 y en la segunda una de 9m/s2. Si la masa de la primera partículaes de 6,3 10-7 kg, cuales son:
a) la masa de la segunda partícula.
b) la carga de la segunda partícula.

CAMPO ELÉCTRICO
1. Cuales son la magnitud y la dirección de un campo eléctrico que contrarreste el peso de
a) un electrón
b) una partícula α (carga= +2e, masa= 6,68.10-27 kg)
2. Dos cargas iguales y opuestas de magnitud 2 10-7 C están separadas15 cm a) ¿Cuál es la magnitud y la dirección del campo en un punto que se encuentra a mitad de camino entre las dos cargas? b) ¿Qué fuerza en magnitud y dirección actuaría sobre un electrón colocado en ese punto?
3. En cada uno de los vértices de un triángulo equilátero de lado a=20 cm se coloca un electrón a)¿Cuál es el campo eléctrico en el punto medio de uno de los lados? b)¿Qué fuerzaexperimentaría otro electrón colocado en ese punto?
4. Una carga puntual positiva de 10-2 µC se encuentra en el origen de un sistema de referencia. Determinar la intensidad del campo eléctrico creado por ella en el punto P (2, - 4,5) m.
5. La carga q1 = 7 μC se ubica en el origen, y la carga q2 = -5 μC a 0,3 m del origen. Encuentre las componentes del campo eléctrico en el punto P, queestá sobre el eje y.
6. Un electrón entra a la región de un campo eléctrico uniforme, con v1 = 3 x 106 m/s y E= 200 N/C. La longitud horizontal de las placas es L = 0,1 m. Encuentre la aceleración del electrón mientras está en el campo eléctrico. Si entra en el campo en t = 0, encuentre el tiempo cuando deja el campo.
7. Cuál es la magnitud y dirección del campo eléctrico en el...