Fisica 3

Pregunta 1: diagnóstico 1.1

Puntos obtenidos: 2,5 Puntos posibles: 2,5

Question
Tres partículas cargadas están ubicadas sobre el eje x. Una carga positiva de 20μC está en el punto de abscisa x=2,0m, y una carga negativa de (-50μC) está en el origen de coordenadas. ¿En qué punto está ubicada la tercera carga si la fuerza neta sobre ella es nula?

a) 3,3m
b) 1,2m
c) 1,7m
d) 5,4m
e)2,1m
Answer Key
d)

Explanation
En la región entre las dos cargas, ambas fuerzas actúan en sentido negativo. A la izquierda de la carga negativa y a la derecha de la carga positiva, las fuerzas tienen sentidos opuestos. Como la carga negativa tiene mayor intensidad que la positiva, el punto buscado debe estar a la derecha de la carga positiva, pues debe estar más cerca de la carga más débil.Pregunta 2: diagnóstico 1.2

Puntos obtenidos: 2,5 Puntos posibles: 2,5

Question
Tres cargas puntuales de magnitud 20μC=20x10-6C, dos positivas y una negativa, están ubicadas en los vértices de un triángulo equilátero de 30cm de lado. Cuál es la magnitud de la fuerza electrostática sobre la carga negativa?

a) 80N
b) 40N
c) 69N
d) 57N
e) 75N

Answer Key
c)
Explanation
Cada una delas fuerzas ejercidas sobre la carga negativa tiene la dirección del lado del triángulo correspondiente, y apunta hacia el vértice en que está la carga fuente. Por simetría ambas fuerzas son iguales. La fuerza resultante actúa a lo largo de la bisectriz del ángulo de 60° que forman los lados. Por lo tanto: F=2kq/a2.cos30°, donde a=30cm y q=20μC
[pic]
Pregunta 3: diagnóstico 1.3

Puntosobtenidos: 2,5 Puntos posibles: 2,5

Question
Una carga puntual positiva de 20nC está ubicada sobre el eje x en x=2,0m. Una carga puntual negativa de (-25)nC está ubicada sobre el eje y en y=-3,0m. ¿Cuál es la dirección del campo eléctrico en el origen?

a) 209°
b) 61°
c) 29°
d) 241°
e) 151°

Answer Key
a)

Explanation
Cuidado: el campo eléctrico generado por la carga negativa actúa a lolargo del eje y en sentido negativo. El campo eléctrico generado por la carga positiva actúa en dirección del eje x en sentido negativo. Por lo tanto el campo resultante es un vector perteneciente al tercer cuadrante. Debes decidir entre las respuestas (a) y (d) haciendo los cálculos correspondientes.

Pregunta 4: diagnóstico 1.4

Puntos obtenidos: 0 Puntos posibles: 2,5

Question
Una cargapositiva Q=75nC está en el punto A=(4,0m ; 0). Una carga negativa q=(-8,0)nC está en el punto
B=(0 ; 0). ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico en el puntoC=(0 ; 3,0m)?

a) 19N/C
b) 23N/C
c) 32N/C
d) 35N/C
e) 21N/C

Answer Key
b)

Explanation
El campo creado por la carga negativa actúa en dirección del eje y en sentido negativo. El campo creado por la carga positiva actúa endirección del segmento AC, en sentido de A hacia C. Debes descomponer este campo en sus componentes escalares según los ejes coordenados y luego sumar al campo de la carga negativa. Una vez obtenido el vecor resultante calculas su módulo.

Pregunta 1: diagnóstico 2.1
Una distribución lineal uniforme de carga se extiende a lo largo del eje xdesde la posición x=-2m hasta la posición x=3m. La densidadlineal de carga vale λ=4,0nC/m. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en el punto perteneciente al eje x de coordenada x=5m?
a)16N/C
b)13N/C
c)19N/C
d)26N/C
e)5,0N/C
Answer Key
b)

Explanation
Cada elemento de carga contribuye al campo eléctrico en el punto señalado con un vector infinitesimal paralelo al eje x, de sentido positivo é intensidad: dE=kλdx/(5-x)2.
Integrando estaexpresión desde x=-2,0m hasta x=3,0m obtendrás el resultado señalado.

Pregunta 2: diagnóstico 2.2
Una varilla de 2,0m de longitud tiene densidad de carga uniforme 5,0nC/m. La varilla tiene forma de un cuarto de circunferencia. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en el centro de la circunferencia que contiene a este arco?

a) 62N/C
b) 56N/C
c) 25N/C
d) 44N/C
e) 50N/C
Answer Key
e)...