UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN LUIS FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS AGROPECUARIAS

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José Luis Escobar Plaza
hace 6 años
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1 UNIVRSIDAD NACIONAL D SAN LUIS FACULTAD D INGNIRIA Y CINCIAS AGROPCUARIAS FÍSICA II TRABAJO PRÁCTICO Nº 2: Cmpo léctrico STRATÉGIA Y SUGRNCIA PARA RSOLVR PROBLMAS Trce cuiddosmente un digrm: un digrm pr cd objeto, en el cul se muestren todos los cmpos eléctricos que ctún sobre dicho objeto. Uniddes: Cundo se efectún cálculos que implicn l constnte de Coulomb K, ls crgs deben estr en coulombs ls distncis en metros. Si precen en otrs uniddes, deben ser convertids. Cálculo del cmpo eléctrico de crgs puntules: mplee el principio de superposición propidmente cundo trbje con un colección de crgs que interctún. Cundo se presenten vris crgs, elcmpo resultnte de culquier de ells es el vector sum de los cmpos producidos por ls crgs individules. Por lo generl, es ms fácil trtr solo con l mgnitud de ls crgs (sin tomr en cuent los signos menos) obtener l mgnitud de cd cmpo, pr luego determinr l dirección de cd cmpo de mner físic (crgs igules se repelen entre si, crgs diferentes se tren). Usted debe tener mucho cuiddo con el mnejo lgebrico de cntiddes vectoriles. Simetrí: Siempre que trbje con un distribución de crgs puntules o continu, debe provechr culquier simetrí en el sistem pr simplificr sus cálculos. PROBLMA N o 1 : Determinr l mgnitud de un crg punto que produce un cmpo eléctrico de mgnitud 2N/C 50cm de ést. PROBLMA N o 2 : Dos crgs igules opuests de mgnitud C están seprds 15cm. Determinr: ) L dirección mgnitud de en un punto situdo l mitd entre ls crgs. b) L fuerz (mgnitud dirección sentido) que obrrí en un electrón colocdo llí. PROBLMA N o 3 : Determinr: ) L dirección mgnitud de en el ire, un distnci de 30cm de un crg q 1= C. b) L fuerz F (mgnitud dirección sentido) que ctú sobre un crg q 2= C, loclizd 30cm de q 1. PROBLMA N o 4 : Un crg q 1 ejerce un fuerz de 100N sobre un crg de prueb q 2= C, loclizd en un punto 0,2m de q 1. Determinr: ) L dirección mgnitud de en el punto debido q 1. b) l vlor de q 1. PROBLMA N o 5 : n l figur: ) loclizr el punto en el cuál l intensidd de cmpo eléctrico es cero. b) Dibujr ls línes de fuerz. 50cm -5q +2q PROBLMA N o 6 : Dos crgs puntules, cd un de ells de 4C están en el eje, un en el origen l otr en =8cm. Determinr: ) L dirección mgnitud de en el eje =10cm =2cm. b) n qué punto del eje es cero el cmpo.

2 UNIVRSIDAD NACIONAL D SAN LUIS FACULTAD D INGNIRIA Y CINCIAS AGROPCUARIAS PROBLMA N o 7: Se ejerce un fuerz de de 8,4N hci bjo, sobre un crg de 8,8C. Determinr l mgnitud dirección del cmpo eléctrico en ese punto. PROBLMA N o 8: Determinr l mgnitud dirección del cmpo eléctrico en un punto medi distnci entre un crg de -8C otr de 6C seprds 40cm PROBLMA N o 9: Un crg de C está fij en el origen de coordends; un segund crg de vlor desconocido se encuentr en =3m, =0 un tercer crg de C en =6m, =0. Determinr el vlor de l crg desconocid si el cmpo resultnte en =8m, =0, es 20,25N/C dirigido hci l derech. PROBLMA N o 10: Un crg de 2C se ubic en el origen un crg de -3C está loclizd como se ve en l figur. Determinr: ) el cmpo eléctrico en el punto P b) si hor colocmos un crg de -4C en el punto P determinr l fuerz que obr sobre ell. -3C 3m - 2C 4m P PROBLMA N o 11: Determinr el cmpo eléctrico totl de l figur debido ls crgs 1 2 en los puntos A B A 30cm B 2=50C 26cm 26cm 1=-50C PROBLMA N o 12: Un bol de corcho crgd de 1g de ms está suspendid en un cuerd liger en presenci de un cmpo eléctrico uniforme, como se ve en l figur. Cundo =(3i+5j).10 5 N/C, l bol está en equilibrio = 37º. Determinr: ) l crg en l bol b) l tensión en l cuerd. q PROBLMA N o 13: Determinr el vlor de en mgnitud dirección sentido, en el centro del cudrdo de l figur. Considerr: q = C = 5cm +q -2q p -q +2q

3 PROBLMA N o 14 : n un sistem de coordends crtesins, dos crgs positivs puntules de C se encuentrn fijs en los puntos, (0,1;0) (-0,1;0). Si ls medids están en metros, determinr el vlor de cmpo eléctrico (módulo, dirección sentido) en los siguientes puntos: ) n el origen. b) n (0,1;0,15) PROBLMA N o 15: Determinr el vlor de cmpo eléctrico (módulo, dirección sentido) de l figur: ) n el punto P debido q 1 Y q 2. b) n el punto debido q 1 q 3 q 3=3C P q 2=-8C 6m 30º 3m q 1=5C PROBLMA N o 16: Se observ que un crg puntul (m=1gr), que se encuentr en el etremo de un cuerd islnte de 50cm de longitud como se ve en l figur, está en equilibrio en un cmpo eléctrico uniforme cu intensidd es de 10000N/C, cundo l crg se h desplzdo de modo que está 1cm de ltur. Si el cmpo punt hci l derech, determinr l mgnitud el signo de l crg puntul. L m PROBLMA N o 17: Determinr l mgnitud dirección del cmpo eléctrico en el punto P de l figur. presr l respuest en términos de,, K. - P PROBLMA N o 18 : Determinr l torc sobre el dipolo eléctrico que se muestr en l figur. +4nC =200N/C 1cm 120º PROBLMA N o 19: Se dispr un protón desde el origen lo lrgo del eje, con un velocidd de 10 6 m/s. n est región eiste un cmpo eléctrico constnte de 3000N/C, en l dirección. Clculr hst donde llegrá el protón ntes de detenerse. 4nC PROBLMA N o 20: l ire se vuelve conductor (pierde su culidd de islnte) produce un chisp si l intensidd de cmpo eléctrico super el vlor N/C. Clculr: ) l celerción que eperimentrí un electrón en un cmpo de ess crcterístics b) si el electrón prte de reposo, qué distnci dquiere un velocidd igul l 10% de l velocidd de l luz.

PROBLMA N o 21: Un electrón se mueve con un velocidd de 5.10 6 m/s se dispr prlelmente un cmpo eléctrico de intensidd 1.10 3 N/C colocdo de modo que retrde el movimiento.

4 PROBLMA N o 21: Un electrón se mueve con un velocidd de m/s se dispr prlelmente un cmpo eléctrico de intensidd N/C colocdo de modo que retrde el movimiento. Clculr: ) hst dónde llegrá el electrón ntes de detenerse. b) l tiempo trnscurrido. PROBLMA N o 22: Un electrón se mueve con un velocidd de m/s se dispr prlelmente un cmpo eléctrico de intensidd 100N/C colocdo de modo que retrde el movimiento. ) el cmpo eléctrico tiene el mismo sentido que l velocidd?. b) Determinr l celerción del electrón c) Determinr el tiempo que le tom l electrón llegr l reposo d) Determinr l distnci que vijrá el electrón pr lcnzr l velocidd cero e) permnecerá en reposo el electrón un vez detenido?. Sí, no. ué le ps? PROBLMA N o 23: Un electrón se dispr con un velocidd de 10 6 m/s entre dos plcs prlels, como se indic en l figur. Si eiste un cmpo eléctrico de intensidd N/C entre ls plcs, clculr donde chocrá el electrón. e v ,5cm PROBLMA N o 24: Un electrón se dispr, según muestr l figur, con un velocidd de m/s un ángulo de 45º, dentro de un cmpo eléctrico de intensidd N/C (dirigido hci rrib). Determinr: ) si el electrón chocrá con lgun de ls plcs. b) Si le peg l plc, determinr en que punto lo hce. L=10cm d=2cm PROBLMA N o 25: Se lnz un electrón en un cmpo eléctrico uniforme de intensidd 5000N/C dirigido verticlmente hci rrib. L velocidd inicil del electrón es de 10 7 m/s form un ángulo de 30º por encim de l horizontl. Clculr: ) el tiempo requerido pr que el electrón lcnce l ltur máim. b) L elevción máim que lcnzrá prtir de su posición inicil. ) L distnci horizontl que recorrerá el electrón hst lcnzr su nivel inicil. PROBLMA N o 26: Un electrón que estb en reposo en un cmpo eléctrico uniforme se celer hci el norte rzón de 125m/s 2. Determinr l mgnitud dirección del cmpo eléctrico. PROBLMA N o 27: Un electrón que se desplz hci l derech con un velocidd del 1% de l velocidd de l luz penetr en un región de un cmpo eléctrico uniforme en l que el cmpo es prlelo l dirección de su movimiento. Si el electrón qued en reposo después de recorrer 5cm del cmpo, determinr: ) l dirección del cmpo eléctrico b) l intensidd del cmpo eléctrico. PROBLMA N o 28: n el espcio comprendido entre dos plcs prlels horizontlmente colocds crgds con crgs igules opuests, eiste un cmpo eléctrico uniforme. Un electrón bndon el reposo desde l lámin crgd negtivmente lleg l lámin opuest seprd 2cm de l primer l cbo de 1, s. determinr: b) L intensidd de cmpo eléctrico. c) L velocidd del electrón cundo lleg l segund plc.

PROBLMA Nº29: Se lnzn protones con un velocidd inicil v o=9,55.10 3 m/s dentro de un región donde se present un cmpo eléctrico uniforme =(-720j)N/C como en l figur.

5 PROBLMA Nº29: Se lnzn protones con un velocidd inicil v o=9, m/s dentro de un región donde se present un cmpo eléctrico uniforme =(-720j)N/C como en l figur. Los protones vn incidir sobre un blnco que se encuentr un distnci horizontl de 1,27mm del punto donde se lnzron. Determinr: c) el ángulo de lnzmiento que drá como resultdo el impcto. d) el tiempo totl de vuelo pr l trectori. 1,27mm PROBLMA N o 30: Se impide que l bol de 5gr mostrd en l figur, vuele hci rrib medinte los dos hilos ligeros. Si el cmpo eléctrico entre ls plcs es de 3000N/C l tensión en cd hilo es de N. Determinr l crg de l bol º 37º PROBLMA N o 31: l cmpo eléctrico entre ls plcs de un osciloscopio de ros ctódicos, como el de l figur, es de 1, N/coul. Determinr l desvición que sufrirá un electrón, que entr l cmpo perpendiculrmente éste con un energí cinétic de 2000ev, l bndonr ls plcs. Ls plcs tienen un longitud de 1,5cm de lrgo (,)

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