el niño con el pijama

FÍSICA II

Universidad Tecnológica Nacional FRSF
Dpto. Materias Básicas - UDB FÍSICA

PROBLEMAS
RESUELTOS
L e y d e C o u l o m b – Campo Eléctrico
L e y d e G a u s s - Potencial Eléctrico

Autores: Mg Ing: Carlos Ciliberti - Ing. Carlos J. Suárez - Ing. Susana N. Roldán

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Dpto. Materias Básicas - UDB FÍSICAAutores: Mg Ing: Carlos Ciliberti - Ing. Carlos J. Suárez - Ing. Susana N. Roldán

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CAMPO ELÉCTRICO

LEY DE COULOMB

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ELECTROSTÁTICA
Ley de Coulomb – Campo Eléctrico
Problemas Resueltos
Problema Nº 1.
Una persona al caminar sobre una alfombra (en un día seco) adquiere una carganegativa por fricción de 64 µC, al llegar a la puerta de salida siente una descarga. Podría decir
¿Cuántos electrones pasaron de la alfombra a la persona y de la persona a la puerta? e (carga
del electrón) = 1,6 .10-19 C
N (Nº de electrones) =

64 .10 − 6 C
1,6.10 −19 C

= 4 .10 14

Problema Nº 2.
Dos esferas metálicas montadas sobre soportes aislantes están en contacto. ¿Cómo
podríancargarse eléctricamente sin tocarlas? ¿De que signo será la carga que tendrán?
Dispongo de una varilla de plástico que he frotado y se encuentra cargada.
El primer paso es colocar las esferas de modo tal que estén en contacto,
tal como se ve en la figura.
El

segundo

paso

será

acercar la varilla cargada a las esferas y por
inducción se separarán las cargas.

Seguidamentemanteniendo

la

varilla

quieta

separamos las esferas y posteriormente alejamos
la varilla y las cargas se distribuirán uniformemente en cada esfera.

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Problema Nº 3.
Una carga punto q1 = +3.10-6 Cse coloca a 12 cm de una segunda carga punto
q2 = -1,5.10 -6 C. Calcular la magnitud dirección y sentido de la fuerza que obra sobre cada
carga.
Para calcular la magnitud utilizaremos la ley de Coulomb.

F =K

q1 q2
r2

= 9.10 9

N m 2 3 .10 −6 C 1,5.10 −6 C
C2

(0 ,12 ) 2 m 2

= 2 ,8 N

Como los signos de las cargas son distintos la fuerza será de atracción y la dirección serála
recta que une ambas cargas.

F

F

Problema Nº 4.
Dos esferas de masa m = 10 g cuelgan de hilos de seda de
longitud L = 120 cm., poseen cargas idénticas q y por
repulsión están separadas x = 5 cm., tal como se muestra en
L

la figura. Diga cuanto vale q.
a

qq
Fe = K 2
r

Fg = m g
Fe

2

x
h = L 2 −   = 1,19 m
2
K = 9.10 9
tg φ =

N C2
m2

Fe
Fg

x/2tg φ =
= 0 ,021
h
g = 9,8 1

m
s2

Fg

tg φ m g r
= 2,4 .10 −8 C
K
2

q=

Problema Nº 5.
Una carga se dividirá en dos partes. ¿Cuál será la relación entre ellas, si separadas a cierta
distancia dada, se producirá una máxima repulsión coulombiana?

F=

q1 q 2
r2

dF K q K 2 q1
=
−
=0
dq1 r 2
r2

q1 + q 2 = q

q 2 = q − q1
q = 2 q1

⇒

q1 =

q
⇒
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F =K
q1 = q 2 =

q
2

(q − q1 ) q 1
r2

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Problema Nº 6.

F

Tres carga puntuales se hallan en los vértices de un
triángulo equilátero de lado a = 10 cm. Calcular la

F2

fuerza resultantesobre la partícula 3.

q3

q1 = 2.10-6 C ; q2 = 2.10-6 C ; q3 = 4.10-6 C

F =K

q1 q 3
a

2

q 2 q3

=K

a

2

F1

a

= 7 .20 N

q1

q2

F R = F 2 cos θ = 12 .5 N

Problema Nº 7.
Dos pequeñas esferas de plástico tienen cargas positiva. Cuando están separadas 30 cm la
fuerza de repulsión es de F = 0,15 N. diga: a) ¿cuál es la carga de cada esfera? y b) ¿cuál
sería...