Actividades de refuerzo

Transcripción

1 Actividades de efuezo Unidad 8 agas y fuezas elécticas 1. ompleta el siguiente acóstico. 1 Sive paa tanspota caga eléctica. ísico que estudió las fuezas elécticas. 3 Sustancia que no pemite el paso de cagas elécticas po ella. 4 Repesentación gáfica del campo. 5 Una vailla con caga toca ota neuta, que se electiza po... 6 En las tomentas, conduce las descagas a tiea. 7 Sinónimo de inducción electostática. 8 Mide la caga de los cuepos. 9 Indica si un cuepo está cagado. 10 Jaula de 11 Tipo de electización. 1 Antónimo de aislante E L E T R I I D A D. Si en alguna ocasión has tocado la pantalla de un televiso con un bazo, has podido compoba que el vello se eiza. Tienes alguna explicación paa este hecho? 3. ompleta las siguientes fases efeentes a la caga de las patículas subatómicas. Los potones tienen caga, y los electones,. Po eso, ente un potón y un electón apaece una fueza de, poque tienen caga de distinto signo, mientas que dos potones o dos electones se, poque tienen caga de signo. En el Sistema Intenacional de unidades, la caga eléctica se mide en, cuya abeviatua es. Recuedas alguno de sus submúltiplos más empleados? 4. on una mano sostenemos una vailla de vidio peviamente electizada, y con la ota, una de cobe. Si las ponemos en contacto y las sepaamos posteiomente, puede compobase con un electoscopio que la baa de cobe no posee caga. Po qué? No ha habido electización po contacto? 5. uántos electones suman una caga de 30 μ? 1 Unidad 8 agas y fuezas elécticas

2 ATIVIDADES de REUERZO 6. Sabiendo que el ion hieo (III tiene una caga eléctica equivalente a 3 potones, expesa su caga en culombios. 7. ompleta el siguiente páafo. La ente dos cagas elécticas es popocional al de las cagas e invesamente al cuadado de la que las sepaa. A qué ley hace efeencia? Escibe su expesión matemática. 8. a alcula con qué fueza se epelen cagas elécticas de +1 m y +4 m situadas en el vacío a una distancia de 4 mm. La constante de popocionalidad de la ley de oulomb en el vacío es N m. b Detemina la fueza eléctica existente ente las cagas del ejecicio anteio si se encontaan inmesas en etanol. La constante de popocionalidad de la ley de oulomb en el etanol es 3, N m. 9. alcula qué fueza actúa sobe una caga puntual de +7 m situada en un punto de un campo eléctico en el que la intensidad es 500 N/. Dibuja las líneas de campo ceadas po dicha caga. 10. De qué tipo de mateial están fabicados los mangos de los destonilladoes? Seía pudente hacelos de aceo? 11. Revisa paso a paso cómo es y cómo funciona un electoscopio. a onsta de cuato elementos. Enuméalos. b ómo utilizalo paa sabe si un cuepo está electizado? c Qué hay que hace paa volve a emplealo? d No pemite cuantifica la caga. Paa ello, qué oto instumento usaías? e Hay alguna foma de que un electoscopio indique el signo de la caga de un cuepo? 1. Has oído habla de la toma de tiea de los enchufes? Es una medida de seguidad que nos potege de descagas elécticas ante un funcionamiento inadecuado de los apaatos que conectamos. Un paaayos también está conectado a tiea. Sabes paa qué? 13. Une cada definición con el concepto asociado. a Estela luminosa oiginada al ionizase las moléculas de aie po las que pasa el ayo. b oiente eléctica ente nubes con acumulación de cagas de signo opuesto. c Onda sonoa povocada po el calentamiento súbito de la egión adyacente al ayo. 1 Rayo. Tueno. 3 Relámpago. agas y fuezas elécticas Unidad 8 13

3 Actividades de ampliación Unidad 8 agas y fuezas elécticas 1. Encuenta en la sopa de letas las palabas que faltan en las siguientes fases. a Un avión se compota como una.... b La intensidad de campo eléctico es la... po unidad de caga. c... es sinónimo de aislante. d En un paaayos se apecia el efecto de.... e En un conducto, la caga se distibuye en su supeficie. f El campo eléctico se epesenta mediante... de fueza. g El... es un instumento utilizado paa electiza po influencia. h La influencia es sinónimo de.... i Los... tienen la misma caga que los electones, aunque de signo contaio. j uando una caga se sitúa en el inteio de un... eléctico, expeimenta una fueza. D I E L E T R I O Q E I E J I E O S A D N P G A Y Y A D A R A E D A L U A J H D A N O B O G U N N M Z R B S T N L B H P R S U A P O M Ñ R O P T E E I E A O R T O U I R I U N L N R X T I Y P O R T L O M I K S A T N U P E Ñ T R L B H E P I E A V U H L O W D A R L A S U B D D A Q R A S U P E R I I E G P. Paa la electización po influencia se ha popuesto en la unidad un pocedimiento que equiee conexión a tiea. Se te ocue alguna manea de consegui electización po influencia o inducción sin necesidad de esa conexión? 3. alcula la fueza eléctica con que se ataen cagas de +5 μ y 10 μ, que distan 0 cm: a En el vacío. b En etanol. c En vidio. Puedes consulta los datos necesaios en el libo de texto. 14 Unidad 8 agas y fuezas elécticas

4 ATIVIDADES de AMPLIAIÓN 4. Dos cagas iguales de μ se encuentan a 6 m una de ota. En el punto medio del segmento que las une se coloca una tecea caga, de 1 m. Qué fueza expeimenta? Qué campo habá en ese punto medio? 5. Realiza el ejecicio popuesto en la actividad anteio sustituyendo el valo de una de las cagas de μ po ota de μ. 6. Imagina el juego de las tes en aya. En cada una de las nueve casillas que lo foman se sitúa una caga puntual de 1 μ. Qué fueza expeimenta la caga cental? 7. a Es igual la distibución de cagas en una esfea metálica maciza que en una hueca? b Es igual en una esfea que en un cubo también metálico? 8. Poyecto de investigación Pepaa un pequeño tabajo, individualmente o en equipo, paa expone en el aula, sobe alguno de los siguientes temas o cualquie oto elacionado con los contenidos de la unidad. La piezoelecticidad es una popiedad de cietos mateiales, como el cuazo o la tumalina, de acumula cagas elécticas cuando son sometidos a una tacción o compesión, lo que puede genea una chispa. Documéntate sobe el fenómeno y sus aplicaciones más cotidianas. Has obsevado las intefeencias que se peciben al aceca un teléfono móvil a un micófono? Seías capaz de emiti una hipótesis sobe la causa de este fenómeno? agas y fuezas elécticas Unidad 8 15

5 Actividades de efuezo Unidad 8 agas y fuezas elécticas SOLUIONARIO 1. 1 Electófoo. 4 Líneas de campo. 7 Influencia. 10 aaday. oulomb. 5 ontacto. 8 Electómeo. 11 otamiento. 3 Aislante. 6 Paaayos. 9 Electoscopio. 1 onducto.. La pantalla de un televiso encendido tiene caga y, al tocala con el bazo, se electiza po contacto. Los pelos adquieen caga del mismo signo y tienden a epelese, lo que povoca que se eicen. 3. Los potones tienen caga positiva, y los electones, negativa. Po eso, ente un potón y un electón apaece una fueza de atacción, poque tienen caga de distinto signo, mientas que dos potones o dos electones se epelen, poque tienen caga de igual signo. En el Sistema Intenacional de unidades, la caga eléctica se mide en culombios, cuya abeviatua es. Los submúltiplos más empleados son: miliculombio (1 m = 10 3 y micoculombio (1 μ = La vailla de cobe se electiza po contacto, peo a tavés de la mano, la caga fluye hasta el suelo y se descaga. Paa etene las cagas en el metal, debeíamos asi la vailla de cobe con un paño aislante. 5. Un culombio equivale a la caga de 6, electones. La caga dada es q =30 μ = =3 10 5, po tanto: electones (, 18 =, electones 6. La caga eléctica del potón es la misma que la del electón, peo de signo positivo. Po tanto, la caga del ion es: q= , 10 = 48, La fueza ente dos cagas elécticas es diectamente popocional al poducto de las cagas e invesamente popocional al cuadado de la distancia que las sepaa. Hace efeencia a la ley de oulomb, que puede expesase como: = 1 K qq 8. a K qq = = 910 = 7, 10 N b 3 ( 410 K qq = = 35, 10 3 ( = 11, 10 3 N 9. La fueza de oulomb se puede expesa en función de la intensidad del campo eléctico: = q E = = 3, N Nomalmente, son mateiales plásticos o de madea, en todo caso aislantes. Si fuean de aceo no nos potegeían de las descagas elécticas. 11. a Recipiente de vidio, baa metálica aislada, dos láminas delgadas de metal, esfea metálica. b Se toca la esfea metálica con el cuepo; si las láminas se sepaan, está electizado. c Descagalo, uniendo la esfea a tiea mediante un hilo conducto. d Electómeto. e Sí, peo se necesita un segundo cuepo del que se conozca el signo de su caga. 1. Paa que las descagas elécticas oiginadas po el ayo se diijan al suelo sin causa ningún daño. 13. La a con el 3, la b con el 1 y la c con el. 16 Unidad 8 agas y fuezas elécticas

6 Unidad 8 agas y fuezas elécticas SOLUIONARIO ATIVIDADES de AMPLIAIÓN 1. D I E L E T R I O Q E I E J I E O S A D N P G A Y Y A D A R A E D A L U A J H D A N O B O G U N N M Z R B S T N L B H P R S U A P O M Ñ R O P T E E I E A O R T O U I R I U N L N R X T I Y P O R T L O M I K S A T N U P E Ñ T R L B H E P I E A V U H L O W D A R L A S U B D D A Q R A S U P E R I I E G P. Se disponen dos cuepos conductoes en contacto, po ejemplo, dos esfeas metálicas, y se aceca hacia una de ellas una vailla cagada, supongamos que positivamente. Los electones de las esfeas se acumulan en la zona póxima a la baa, con lo que una esfea tiene exceso de caga negativa y la ota, exceso de caga positiva. En ese momento, se sepaan y se consigue la electización po inducción a = 910 ( b = 35, 10 ( = 180 N = 7 N c = 1, 10 = 4 N ( 510 omo las cagas son de distinto signo, todas las fuezas calculadas son de atacción. 4. ada una de las cagas de los extemos oigina una fueza de epulsión sobe la caga cental. Así pues, esta expeimenta dos fuezas que son iguales peo de sentido opuesto, con lo que la fueza total seá ceo. 0 Si la fueza es nula, el campo también lo seá: E = = = 0 6 q Las dos fuezas son del mismo sentido, po lo que ahoa se suman: = La intensidad de campo es: E = = = 4000 N/ 3 q = 4 N 6. Al se todas las cagas iguales, las fuezas seían todas de epulsión. Al obseva el dibujo de las tes en aya, compobamos que es simético especto al punto cental, po lo que las fuezas se anulaían po paejas y, en consecuencia, la fueza total es ceo. 7. a Sí, la caga se distibuye exclusivamente po la supeficie y de manea homogénea. b Po el efecto de las puntas, en un cubo los vétices tienen una mayo acumulación de caga que la pate cental de las caas, no es una distibución homogénea como en una esfea. agas y fuezas elécticas Unidad 8 17

7 PROPUESTA de EVALUAIÓN Unidad 8 agas y fuezas elécticas APELLIDOS: NOMBRE: EHA: URSO: GRUPO: 1. uál es la caga, expesada en culombios, de electones?. Un cuepo tiene, potones y, electones. Expesa su caga en miliculombios. 3. Dos esfeas metálicas de igual adio están cagadas, una con 6 m y ota con m. Se ponen en contacto y, cuando alcanzan el equilibio, ambas tienen la misma caga. Detemina su valo y cuántos electones pasan de una a ota. uál de ellas es la que cede electones? 6 m m 4. Qué causa la electización po fotamiento? 5. Duante una tomenta, los paaayos se electizan. Puedes indica cómo lo consiguen? 6. Dos cagas, q 1 = 40 μ y q = 50 μ, distan 0 cm. Si se encuentan sumegidas en agua, detemina la fueza de epulsión ente ambas. Dato: K agua = 1, N m / 7. Dos cagas, una doble que la ota, se encuentan en etanol y sepaadas 10 cm. Se epelen con una fueza de 7 N. Halla ambas cagas. Dato: K etanol = 3, N m / 18 Unidad 8 agas y fuezas elécticas

8 8. Se sitúa una caga q = μ en un campo eléctico vetical y hacia aiba, de intensidad E = 0 N/. Qué fueza actúa sobe ella? 9. Dos cagas, q 1 = 0,1 m y q = 0, m, situadas en el vacío, distan d = 3 m. alcula la intensidad del campo eléctico en el punto en que se halla q. 10. Indica mediante flechas a qué gupo (conductoes o aislantes petenece cada uno de los mateiales de la columna de la izquieda. Vidio Goma de calzado onductoes obe Madea Gafito Aislantes Aluminio 11. Odena en sentido ceciente la facilidad con que los electones pueden desplazase po los siguientes objetos: neumático, colla de plata y mina de gafito. 1. Si electizamos una esfea metálica hueca, la caga se distibuye homogéneamente po la supeficie. Peo si fuea maciza, cómo se distibuiía la caga? Po qué?? agas y fuezas elécticas Unidad 8 19

9 Popuestas de evaluación SOLUIONES A LA PROPUESTA DE EVALUAIÓN 1. q = , = 0,96 iteio de evaluación 1.1. q = (, , , =0,16 q = 160 m iteio de evaluación La caga total es 6 + ( = 4 m. omo se epate po igual, cada esfea tendá m. La vaiación de caga expeimentada po cada una de ellas es de 4 m que coesponden a, electones. Los electones se tansfieen desde la esfea con caga negativa a la ota. iteio de evaluación 1.1 y.1 4. Al fota ente sí dos cuepos, algunos electones son aancados y pasan de uno a oto, electizándose ambos. iteio de evaluación Se electizan po influencia o inducción. La pate infeio de la nube tiene caga nomalmente negativa. Los electones libes del paaayos se ven epelidos y se alejan de la punta, que queda cagada positivamente. iteio de evaluación K qq = = 11, 10 (, 0 iteio de evaluación.1 y. 6 6 = 56, N 7. K qq 7(, 01 = q = = K 35, 10 iteio de evaluación.1 y. 8 = = qe = = 004, N iteio de evaluación.1 y. 9. K qq , 10 0, 10 = = E = = = 100 N/ q 0, iteio de evaluación.1 y. 3 3 = 0 N 10. Aislantes: vidio, goma de calzado y madea. onductoes: cobe, aluminio y gafito. iteio de evaluación Neumático, mina de gafito y colla de plata. iteio de evaluación En un conducto, la caga se distibuye siempe po su supeficie, independientemente de su foma. La azón es que las cagas se epelen y tienden a alejase al máximo unas de otas, única manea de alcanza el equilibio electostático. iteio de evaluación 3. 0 Unidad 8 agas y fuezas elécticas