Departamento de Ciencias
Héctor Paredes/Walter Huallpa
CURSO: FÍSICA 3
SESIÓN 01: CARGA ELÉCTRICA Y FUERZA ELÉCTRICA
PROBLEMAS
PREGUNTAS
I. Escriba V de verdadero o F de falso al
costado izquierdo de las siguientes
afirmaciones
1. La fuerza de interacción eléctrica
entre un neutrón y un electrón es
de naturaleza repulsiva.
2. Es posible de que al frotar dos
cuerpos neutros ambos adquieran
carga del mismo signo.
3. El hecho de que la carga
fundamental es e=1,6021x10-19
C;
significa que las cargas que se
obtienen en el laboratorio deben
ser múltiplos o submúltiplos de
dicho valor.
4. Dos objetos con cargas iguales
“q” y separados una distancia
“d”; experimentan fuerzas
eléctricas de naturaleza repulsiva.
5. Un ión es un átomo en
desequilibrio eléctrico o sea que
ganó o perdió electrones.
6. La fuerza eléctrica F producida
por la interacción entre dos
cargas puntuales “ 1q ” y “ 2q ”
separadas una distancia “r” es
1 2r
q qk u
r
7. La fuerza eléctrica producida por la
interacción de una partícula cargada con
otra carga puntual es más intensa cuando
las cargas están más cercanas y más débil
cuando las cargas están más alejadas.
PROBLEMAS
1. Determine el número de electrones que
se le debe extraer a una moneda
inicialmente descargada, para dejarla con
una carga de 0,1 µC.
2. Determine la magnitud de la fuerza entre
dos cargas q1 = 2 mC y q2=18 C, que se
encuentran a una distancia de 2m.
3. Determine la distancia entre dos cargas
si la magnitud de la fuerza entre ellas es de
4 N y las cargas son q1 = 2 mC y q2=18
C.
4. Se tienen 2 esferas conductoras idénticas
(A) y (B) con cargas iniciales: qA= +60e ,
qB= -42e. Si dichas esferas se ponen en
contacto y luego se separan. Calcule
cuantos electrones ganó o perdió A.
Texto para las preguntas 5 al 8: En los
vértices del rectángulo imaginario de lados
40 cm y 30 cm se colocan cargas de la
misma magnitud 5 mC.
5. Hallar la fuerza de Q3 sobre Q4
6. Hallar la fuerza de Q2 sobre Q4
7. Hallar la fuerza de Q1 sobre Q4
8. Hallar la fuerza neta sobre Q4
9. En el sistema en equilibrio mostrado, las
cargas son de la misma magnitud y tienen
una masa de 10g. Cada una. Determine la
carga de una de ellas (en µC) si los
elementos que las sostienen son aislantes.
10. Sobre el semi circulo imaginario de
radio 0,6 m se colocan 5 cargas iguales
(q=2mC) regularmente espaciadas,
determine la fuerza neta sobre la carga q0
= 3C que se encuentra en el centro.
11. Se tiene una varilla de longitud L y
carga Q uniformemente distribuida. Se
coloca una carga q sobre el eje de la
q
Departamento de Ciencias
Héctor Paredes/Walter Huallpa
varilla, a una distancia L/2 como muestra
la figura, hallar la fuerza que la carga
puntual.
12. Hallar la fuerza entre un disco con
carga Q uniformemente distribuida y de
radio R y una carga puntual Q si esta se
encuentra a una distancia “a” del disco
sobre su eje.
PARA TRABAJAR EN CASA
1. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza ejercida
por un protón sobre un electrón cuando los
dos están separados 0,05nm? (0,05nm es la
distancia de separación promedio de estas
partículas en un átomo de hidrógeno)
2. A dos monedas se les da una carga de +100
C, si dichas cargas son separadas 1,0m , la
magnitud de la fuerza que cada una ejerce
sobre la otra está más cerca de:
a) 0N b) 10-8
N c) 100N
d) 107N e) 10
3N f) Ninguna
3. En la figura la fuerza eléctrica F
sobre
una carga de prueba positiva colocada en el
punto P es cero a) ¿Qué se puede decir
acerca de los signos de las cargas qa y qb?
b) ¿Cuál es la razón entre la magnitud de
dichas cargas?
4. En la figura se representan 3 cargas sobre
un sistema coordenado. Determine la fuerza
que ejercen las cargas q1 y q2 sobre la carga
q3.
Considere que cada celda de tamaño unidad
y que el valor de las cargas es:
q1 = + 90 C, q2 = - 90 C. sobre la carga
q3 = +100 C.
5. En las figuras se representan 3 cargas
sobre un sistema coordenado. Determine la
fuerza que ejercen las cargas q1 y q2 sobre la
carga q3. Considere cada celda es de tamaño
unidad y el valor de las cargas es:
q1 = 4 C , q2 = - 6 C y q3 = 2 C.
6. Dos cuentas idénticas tienen cada una
masa “m” y una carga “q”. Cuando se
ponen en un tazón esférico de radio R con
paredes no conductoras y sin fricción, las
cuentas se mueven hasta que en la posición
de equilibrio están separadas una distancia
R (figura 12). Determine la carga de cada
cuenta.
Referencias Bibliográficas
530
SERW/F
2004
Serway,
Raymond
Física : texto
basado en
cálculo
Capítulo 13
530
SEAR
2009
Sears/
Zemansky
Física
Universitaria
Capítulo 13
Q
L/2