taller física 2



Sistema de referencia espacial (SRE) a usar:

: Vectores base (unitarios) para los ejes X,Y,Z respectivamente.

Valor permitividad del espacio (vacío): .------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Imagínese una varilla de longitud , muy delgada y cargada eléctricamente de manera uniformecon una carga eléctrica total (figura 1). La varilla se encuentra en reposo, al igual que su carga eléctrica y en el espacio vacío. Determine el campo electrostático en una posición (P) a lo largo deleje de la varilla y a 36 cm de su centro de masa (o centro geométrico, considerando distribución uniforme de masa).





Figura 1

2. Un delgado anillo de radio se encuentra cargadoeléctricamente de manera uniforme con carga eléctrica de valor . El anillo se encuentra en el plano YZ y su centro coincide con el origen del SRE (figura 2).












Figura 2 Vistalateral

a) Obtenga una expresión matemática para el campo electrostático en un punto P ubicado sobre el eje del anillo y a una distancia del centro del anillo (es decir, obtenga en términos de ).
b)Suponga que y . Haga una gráfica de .
c) Obtenga de la gráfica anterior el valor de para el cual tiene la máxima magnitud (si existe).
d) Calcule el valor de donde es máximo en forma analítica(si existe) y compare con el valor obtenido en c).


3. Una línea cargada eléctricamente se extiende desde hasta . La carga eléctrica total, distribuida uniformemente en la línea es de .
a)Calcule el campo eléctrico sobre el eje x, en .
b) Analice el campo eléctrico obtenido cuando .
c) ¿La magnitud del campo eléctrico calculado en a) es mayor o menor, que el campo eléctrico a de unacarga puntual que tiene la misma carga de la línea finita de carga?

4. Una varilla delgada al doblarse forma un semicírculo de radio como se muestra en la figura 3. Suponga que la varilla tiene...