Taller

TALLER Nº1
PRIMERA PARTE


Resuelve los siguientes problemas:

(a) Determina el valor de la fuerza entre las cargas q1 = 1 x 10–3 C y q2 = –3.3 x 10–3 C, si la distancia que las separa es de0.2 cm



(b) La figura muestra tres cargas colocadas en los vértices de un triángulo rectángulo. Calcula la fuerza resultante que actúa sobre q3 si q1 = 3 C, q2 = –2 C, q3 = 7 C, r1 = 15 cm, r2 =20 cm.


(c) Un pequeño cuerpo cargado, situado a 3 cm por encima de una carga de + 100 C sobre la vertical, tiene su peso aparente incrementado en 49 dinas. ¿Cuáles son el signo y magnitud de lacarga del cuerpo?


(d) El radio de rotación del electrón alrededor del protón en un átomo de hidrógeno es de 5,3 x 10–9 cm. Calcula la fuerza electrostática que se ejerce en estas cargas.

Las4 cargas generarán fuerzas de repulsión, pero para hallar su valor debemos combinar sus efectos. Para ello se superpone el efecto que produce cada carga independientemente.

Supongamos que numero:Q1 Q2
Q4 Q3

a las cargas (aunque sean de igual valor) en cada extremo, o sea Q1 vértice superior izquierdo, Q2 el superior derecho, Q3 en el vértice opuesto a Q1, Q4 el inferior izquierdo.F21 = fuerza que provoca la carga 2 en la carga 1
F31 = fuerza que provoca la carga 3 en la carga 1
F41 = fuerza que provoca la carga 4 en la carga 1

F21 = -k Q1² i / L²

siendo i =versor o vector unitario en la dirección de x; L = lado (su medida) o sea la distancia entre Q1 y Q2; k = constante de Coulomb; signo (-) indica que en este caso la fuerza va en sentido de -x.
(Es lomismo poner kQ1²/L² y a eso multiplicarlo por el cos 180º que es el ángulo que forma el vector que parte desde Q2 medido respecto de +x)
Como Q1=Q2 el producto Q1Q2 = Q1²

F31 = (k Q1² / d²) cos135º i + (k Q1² / d²) sen 135º j

Ahora el ángulo es 135º medido desde +x de Q3 a Q1, y j es el versor en la dirección y.
Además: d = diagonal => d² = 2L² por Pitágoras, reemplazando y operando:...