Física

1.- Explique que es “Carga eléctrica”.
Es una propiedad de la materia que se traduce o que provoca que los cuerpos se atraigan o se repelen entre sí en función a la aparición de campos electromagnéticos generados por las mismas cargas. Se dice entonces que es una propiedad de la materia que se presenta en positiva y negativa, de manera que dos cargas positivas o negativas se van a repeler y doscargas una positiva y una negativa se van a atraer.
2.- Defina “Campo eléctrico”.
Es un campo físico que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica (Cargados eléctricamente).
3.- Defina “Ley de Coulomb”.
La ley de Coulomb se puede definir como la magnitud de atracción o repulsión que existe entre dos cargas puntuales.
Esta ley se puede expresarcomo:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
4.- Dos cargas iguales separadas 39 mm (39E-3 m) se atraen con una fuerza de 499 mN (499E-3 N) ¿De qué magnitud y signo son las cargas?

Lascargas son de signo opuesto (una positiva y la otra negativa) ya que ambas se atraen (Cargas opuestas se atraen).
F = K[q1q2/(r2)]
q1q2 = Fr2/K q1q2 = 84.331 fC
q1q2 = 499E-3 (39E-3)2 / 9E9 q1 = √84.331
q1q2 = 8.4331E-14 C = 84.331 fC q1 = 2.903E-7 C = 290.3 nC
q2 = q1
q2 = 290.3 nC
5.- Cuatro cargas de q1 = 6 µC, q2 = - 8 µC, q3 = 11 µC y q4 = -12 µC están colocadas en los vértices de unrectángulo de 7cm (7E-2 m) de largo por 5cm (5E-2 m) de ancho; calcular las fuerzas netas o resultantes de cada carga.

F12 = 9E9(6E-6)(8E-6)/(5E-2)2=172.8 N
F13 = 9E9(6E-6)(11E-6)/(7E-2)2=121.22 N
F14 = 9E9(6E-6)(12-6)/(8.6E-2)2=87.61 N
F23 = 9E9(8E-6)(11E-6)/(8.6E-2)2=107.08 N
F24 = 9E9(8E-6)(12E-6)/(7E-2)2= 176.33N
F34 = 9E9(11E-6)(12E-6)/(5E-2)2=475.2 N


q1
N
Θ
X
Y
F12
172.8N
0°
172.8
0
F13
121.22 N
90°
0
121.22
F14
87.61 N
305° 32’
50.92
-71.3


∑
223.72
49.92

Fnq1= √[(∑Fx)2 + (∑Fy)2] Θ=[Tan-1 (∑Fy/∑Fx)]
Fnq1= √[(223.72)2+(49.92)2] Θ=[Tan-1 (49.92/223.72)]
Fnq1=229.2218244 N Θ=12° 34’
Las fuerzas netas en q1 son iguales a 229.22 N a un ángulo de 12° 34’
q2
N
Θ
X
Y
F12
172.8 N
180°
-172.8
0
F23
107.08 N
234°27’
-62.33-87.07
F24
176.33 N
90°
0
176.33


∑
-235.13
89.26

Fnq2= √[(∑Fx)2 + (∑Fy)2] Θ=[Tan-1 (∑Fy/∑Fx)] + 180
Fnq2= √[(-235.13)2+(89.26)2] Θ=[Tan-1 (89.26/-235.13)] +180
Fnq2= 251.5024145 N Θ=159°12’
Las fuerzas netas en q2 son iguales a 251.50 N en un ángulo de 159°12’
q3
N
Θ
X
Y
F13
121.22 N
270°
0
-121.22
F23
107.08 N
54°27’
61.26
87.12
F34
475.2 N
0°
475.2
0∑
536.46
-34.1

Fnq3= √[(∑Fx)2 + (∑Fy)2] Θ=[Tan-1 (∑Fy/∑Fx)] +360
Fnq3= √[(536.46)2+(-34.1)2] Θ=[Tan-1 (-34.1/536.46)] +360
Fnq3=637.5426882 N Θ=356°11’
Las fuerzas netas en q3 son iguales a 637.54 N en un ángulo de 356°11’
q4
N
Θ
X
Y
F14
87.61 N
125°32'
-50.92
71.3
F24
176.33 N
270°
0
-176.33
F34
475.2 N
180°
-475.2
0


∑
-526.12
-105.03

Fnq3=√[(∑Fx)2 + (∑Fy)2] Θ=[Tan-1 (∑Fy/∑Fx)] + 180
Fnq3= √[(-526.12)2+(-105.03)2] Θ=[Tan-1 (-105.03/-526.12)] +180
Fnq3=536.2012165 N Θ=191°17’
Las fuerzas netas en q4 son iguales a 536.20 N en un ángulo de 191°17’
6.-El campo eléctrico en el punto medio entre dos cargas q1 = 230 nC y q2 = 380 nC, la energía resultante es de 80000 N/C ¿Cuál es la separación entre las dos cargas?

Er = E1 + E2
Er= [(KQ1)/r12]+[(KQ2)/r22]
r = √[(KQ1)+(KQ2)]/Er
r = √[(9E9 ∙ 230E-9)+( 9E9 ∙ 380E-9)]/80000
r = √0.068625
r = 0.2619637379 m = 261.96 mm
rq1-q2 = 2r
rq1-q2 = 2(261.96)
rq1-q2 = 523.93 mm
7.- Tres cargas de 34 µC c/u colocadas en un triángulo equilátero reciben una fuerza neta de 45 N ¿Cuánto mide cada lado del triángulo?
Fx + Fy = Fnqx Fx=Fy
Fx + Fx = Fnqx
2Fx = Fnq1
2Fx =...