Departamento de Física Profesora Victoria Ordenes B. GUIA FISICA ELECTRICIDAD: ELECTROSTATICA

Transcripción

1 GUIA FISICA ELECTRICIDAD: ELECTROSTATICA NOMBRE: FECHA: Hacia el año 600 antes de Cristo (a.c.), el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que una barra de ámbar frotada con un paño atraía objetos pequeños, como trocitos de papel. Llamó electricidad a la propiedad adquirida por la barra, porque ámbar en griego se dice elektron. El fenómeno se observa también en muchos otros materiales, como plástico o vidrio, y modernamente se llama carga eléctrica a la propiedad que adquieren al frotarlos. La corriente eléctrica que utilizamos diariamente consta de cargas eléctricas en movimiento, que se producen en formas más eficientes que frotando cuerpos. La electrostática corresponde al estudio de las fuerzas que ejercen las cargas cuando están en reposo (o su movimiento no es significativo), en contraposición con la electrodinámica, que corresponde al estudio de los fenómenos que se producen cuando las cargas eléctricas están en movimiento. En este último caso hablamos de corriente eléctrica y le asociamos efectos magnéticos. Cuando un cuerpo está electrizado se debe a que tiene un desequilibrio entre sus cargas eléctricas positivas o negativas. De acuerdo al modelo de átomo y considerando que la masa de lo electrones totalmente despreciable en comparación con la masa de los protones, es fácil concluir que si un cuerpo tiene carga positiva o negativa, se debe a que ha perdido o ganado electrones. Es lo que le ocurre, por ejemplo, a una peineta de plástico que ha sido pasada por el pelo. Habitualmente cundo se frota una peineta de plástico con los cabellos, desde éstos últimos se transfieren electrones al plástico, de tal forma que queda electrizada negativamente y adquiere la capacidad de atraer o repeler pequeños cuerpecitos como papel picado, hilachas, etc. Cuando un cuerpo adquiere carga eléctrica, ya sea positiva o negativa, significa que el cuerpo cede o gana electrones. En efecto, no se genera carga eléctrica, sino que solamente se redistribuye. Cuando hay transferencia de carga entre cuerpos, son los electrones (cargas negativas) los que se transfieren desde un cuerpo a otro, ya que tienen una masa más de 1800 veces menor que la masa de los protones, los que además se encuentran formando parte de los núcleos atómicos. Carga eléctrica:la carga eléctrica es una magnitud física característica de los fenómenos eléctricos. La carga eléctrica es una propiedad de los cuerpos. Cualquier trozo de materia puede adquirir carga eléctrica. Todo cuerpo se compone de átomos, cada uno de los cuales posee igual número de electrones y protones. Los electrones poseen una carga negativa, y los protones una carga positiva. Estas cargas se contrarrestan unas a otras, para que el objeto resulte neutro (no cargado). Pero al frotar, por ejemplo, un peine o peineta sobre un chaleco los electrones saltan del chaleco al peine y éste se carga de electricidad estática. El peine pasa a tener más electrones que protones y se carga negativamente, mientras que el chaleco con más protones que electrones, se carga positivamente. Por lo tanto, se pueden definir dos tipos de cargas eléctricas: 1.- Carga positiva: Corresponde a la carga del protón. 2.- Carga negativa: Corresponde a la carga del electrón. Las cargas eléctricas no se crean al frotar un cuerpo, sino que se trasladan. Las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de signo contrario se atraen. Igual signo: se repelen Distinto signo: se atraen En todos los fenómenos eléctricos que se originan en el interior de un sistema aislado, vale la ley de conservación de cargas, según la cual la suma de las cargas eléctricas positivas menos la de las cargas negativas se mantiene constante. La unidad con que se mide la carga eléctrica es el coulomb (C), en honor a Charles Coulomb, y que corresponde a lo siguiente: 1 Coulomb = 6,25x10 18 electrones. Por lo que la carga del electrón es de 1,6x10-19 C. Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o ), lo cual podemos lograr haciendo uso de diferentes procesos, como el frotamiento (ya visto en el ejemplo del peine), el contacto y la inducción. Conductores y aisladores En algunas sustancias, las cargas eléctricas pueden desplazarse a través de ellas. En tal caso decimos que la sustancia o el cuerpo formado de ella es un conductor eléctrico. Si por el contrario, en una sustancia o un cuerpo no existe esta posibilidad de movimiento de las cargas, decimos que el cuerpo o la sustancia, es un aislador eléctrico. Ejemplos de aislador eléctrico es el vidrio, la madera seca, el cerámico, el plástico, el aire seco, el papel, etc. Las sustancias que se consideran conductoras de la electricidad pueden ser sólidas (como los metales) o bien fluidos (líquidos o gases). Es importante destacar que en el caso de los conductores sólidos, sólo pude desplazarse la carga negativa, es decir los electrones, ya que su pequeña y casi despreciable masa en relación a los núcleos hace que puedan saltar desde un átomo a otro sin que se observe movimiento de msas en el interior de la sustancia. Ejemplo de buenos conductores sólidos son los metales, el carbón, y el grafito. En los fluidos conductores por su parte, la carga que puede desplazarse no sólo corresponde a electrones, sino que también pueden ser iones (átomos cargados), protones o electrones. Un buen ejemplo de conductores fluido son los gases ionizados, las soluciones ácidas, alcalinas, etc. Entre los materiales que nos rodean algunos son mejores conductores que otros. En situaciones ordinarias ellos pueden ordenarse del modo que se ilustra en la siguiente figura: desde aisladores (o malos conductores) a muy buenos conductores, pasando por un grupo de materiales denominados semiconductores.

2 Es necesario tener presente que algunos materiales, considerados tradicionalmente aisladores, pueden no serlo tanto: un caso emblemático es el del agua. Si por agua entendemos la que sale de las llaves, la de ríos y mares, entonces estamos en presencia de un muy buen conductor eléctrico, pero lo es debido a las sales que se encuentran disueltas en ella. Sin embargo, el agua pura o destilada (H 2 O), es un muy buen aislador. Lo mismo ocurre con el aire que respiramos. Normalmente, cuando se trata de instalaciones eléctricas domésticas, es un muy buen aislador, pero en ciertas circunstancias se hace conductor. Esto es lo que sucede cuando observamos una chispa eléctrica o un rayo en una tormenta, que no es otra cosa que una gran chispa. Interacciones eléctricas Los cuerpos interactúan eléctricamente entre sí del siguiente modo: los que poseen cargas del mismo signo se repelen, los que poseen cargas de signos opuestos se atraen y los cuerpos electrizados (con cualquier signo) se atraen con los eléctricamente neutros. Es importante precisar que los protones y electrones no interactúan eléctricamente con los neutrones ya que éstos no tienen carga eléctrica. Los métodos de electrización y algo más sobre la electricidad 1) Electrización por frotación: al frotar dos cuerpos de distinto material se transfieren cargas eléctricas negativas (electrones) de uno al otro debido a que las estructuras atómicas presentan algunas asimetrías y el roce entre los cuerpo genera calor que excita a los electrones. En este caso, ambos cuerpos quedan electrizados con la misma cantidad de carga eléctrica, pero de signos opuestos. De manera más concreta, podemos decir que los electrones que pierde un cuerpo son los mismos que gana el otro. En la antigua Grecia observaban este fenómeno al frotar con pieles una resina de color ámbar que llamaban elektron. De aquí proviene la palabra electricidad y sus derivados. Hay muchas situaciones de la vida diaria en que observamos electrización producida por frotación. Por ejemplo es común que al bajarnos de un automóvil en el verano, o al subir al él, sintamos un fuerte chispazo o digamos que nos dio la corriente. Esto se debe a que generalmente cuando el auto se mueve, el aire seco del verano electrice al vehículo con el roce, ya sea arrancándole o entregándole electrones. Esto ocurre generalmente en verano porque al ser el aire más seco, el auto queda cargado y se descarga a través nuestro que somos conductores. En invierno, debido a que el aire es más húmedo la carga puede conducirse a través de él y de esta forma el auto se descarga más rápido. Del mismo modo, si frotas una regla de plástico con tus cabellos durante cierto tiempo, es posible que al acercarla al chorro de agua que sale de una llave, éste se desvíe siendo atraído por la regla. Este procedimiento de electrización, es decir el frotamiento, fricción o rozamiento, permite electrizar cualquier tipo de cuerpos, independientemente de que éste sea conductor o aislador. Es común que algunas personas digan que los metales no se pueden cargar por frotamiento. Sin embargo lo que suele ocurrir es que el procedimiento que empleen no sea el más adecuado. Por ejemplo, Alberto se para sobre un piso de goma y toma con sus manos una regla de metal que frota insistentemente con sus cabellos. Al cabo de cierto tiempo observa que la regla permanece neutra. Cómo explicamos esta situación? En ets caso podemos decir que debido a que la regla es conductora, cuando se carga por frotamiento, la carga se distribuye a través de la regla conductora, tomando contacto con la mano y pasando nuevamente al cuerpo (que es conductor). Esto no ocurre con la regla de plástico porque cuando se electriza, la carga permanece sólo en la zona que se frotó con el cabello (el plástico no conduce la electricidad) y de esta forma no se descarga. Para cargar un cuerpo metálico o conductor por frotamiento, debemos tomarlo con un guante o una cubierta aisladora. Un convenio importante. Como lo indica la siguiente figura, al frotar VIDRIO con SEDA (inicialmente neutros), se define la electricidad que adquiere el vidrio como POSITIVA y la que adquiere la seda como NEGATIVA. El electrón es eléctricamente negativo y el protón positivo como consecuencia de esta definición arbitraria y no porque ellos tengan intrínsecamente algo negativo o positivo. 2) Electrización por contacto: Si un cuerpo conductor es electrizado, las cargas se repelen entre sí terminando por distribuirse en la periferia del cuerpo. Si A y B son dos cuerpos conductores, A electrizado y B neutro, al ponerlos en contacto y luego separarlos, ambos quedan electrizados con cargas del mismo signo, según se indica en la siguiente figura. La cantidad de cargas que adquiere cada uno depende del tamaño y forma que tengan. Si se trata de dos esferas, quedan más cargas en la de mayor volumen.

3 3) Electrización por inducción: Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado (en la figura de abajo el tubo con carga negativa) a un cuerpo neutro (la esfera colgante), se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro. Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste. En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente. Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae. La conexión a tierra. La Tierra, nuestro planeta, se considera un cuerpo eléctricamente neutro y por su gran tamaño, tiene la capacidad de neutralizar a cualquier cuerpo cargado que pongamos en contacto con él. En efecto, la Tierra puede neutralizar a un cuerpo positivo dándole electrones o a uno negativo quitándole electrones. En ambos casos la Tierra, por su gran cantidad de materia, no altera su condición de neutro. Cuando un cuerpo se conecta a Tierra, se emplea el siguiente signo: Por ejemplo, si un cuerpo positivo se conecta a Tierra, se neutraliza por que electrones subirán desde Tierra. Del mismo modo, si un cuerpo negativo se conecta a Tierra, los electrones bajarán a a ella. El conectar un cuerpo a tierra garantiza que su estado eléctrico después será neutro. El contacto central de los enchufes de la red eléctrica domiciliaria es una conexión local a tierra. Dispositivos con carcasa exterior metálica, como lavadoras, refrigeradores, planchas, etc. deben tener, por razones de seguridad, dicha carcasa conectada a tierra. El pararrayos, inventado en 1753 por Benjamín Franklin, es básicamente una conexión a tierra cuya finalidad es proteger a los edificios de los rayos que se producen en las tormentas eléctricas. Se trata de un conductor en que un extremo se encuentra enterrado en el suelo y el otro, terminado en punta, por encima de la construcción. Las unidades importantes en electricidad En el Sistema Internacional de unidades, que básicamente utiliza el metro (m) como unidad de longitud, el kilogramo (kg) como unidad de masa y el segundo (s) como unidad de tiempo, hay otras importantes unidades que debes conocer para comprender lo que veremos a continuación. Ellas son, para fuerza el newton (N), para energía el joule (J) y para potencia el watts (W). La unidad de carga eléctrica es el coulomb, que abreviaremos con la letra C. Este nombre se debe a Charles Agustín Coulomb, notable físico francés que abordó el estudio de la electricidad desde el punto de vista cuantitativo. Un cuerpo posee una carga de 1 coulomb (1 C) cuando está a 1 metro de distancia de otra idéntica y se repele con ella con una fuerza de 9 x 10 9 newton cuando el medio en que se encuentran es el vacío. Es importante que te familiarices con estas unidades. El electrón. Hasta donde sabemos es una partícula elemental que forma parte de todos los átomos. Podemos representar a los electrones como una especie de nube que envuelve al núcleo del átomo. El electrón tiene un rol central en el apasionante tema que nos ocupa. En efecto, el electrón es el responsable de la corriente eléctrica con que funcionan radios, televisores, etc. Se trata de una partícula muy pequeña que posee una masa de apenas 9,1 x kg y una carga eléctrica de 1,6 x coulomb. En otras palabras, un cuerpo que posea una carga negativa de 1 C debe tener un exceso de 6,25 x electrones. Electroscopio: El electroscopio es un aparato que permite averiguar si un cuerpo está eléctricamente cargado o no lo está. Se compone de una botella de vidrio, un tapón de goma por cuyo centro pasa una varilla metálica que tiene, en uno de sus extremos, una pelotilla metálica y, en el otro, dos laminillas de oro o platino que, al cargarse, por contacto o por inducción, se repelen (se separan). Ley de Coulomb La ley de Coulomb, que establece cómo es la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales, constituye el punto de partida de la Electrostática como ciencia cuantitativa. Entendemos por carga puntual una carga eléctrica localizada en un punto geométrico del espacio. Evidentemente, una carga puntual no existe, es una idealización, pero constituye una buena aproximación cuando estamos estudiando la interacción entre cuerpos cargados eléctricamente cuyas dimensiones son muy pequeñas en comparación con la distancia que existen entre ellos. La Ley de Coulomb dice que "la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario".

4 Es importante hacer notar en relación a la ley de Coulomb los siguientes puntos: a) cuando hablamos de la fuerza entre cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que éstas se encuentran en reposo (de ahí la denominación de Electrostática); Nótese que la fuerza eléctrica es una cantidad vectorial, posee magnitud, dirección y sentido. b) las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción); es decir, las fuerzas que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí son iguales en módulo y dirección, pero de sentido contrario: Fq 1 q 2 = Fq 2 q 1 ; Representación gráfica de la Ley de Coulomb para dos cargas del mismo signo. En términos matemáticos, esta ley se refiere a la magnitud F de la fuerza que cada una de las dos cargas puntuales q 1 y q 2 ejerce sobre la otra separadas por una distancia r y se expresa en forma de ecuación como: k es una constante conocida como constante Coulomb y las barras denotan valor absoluto. F es el vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión, dependiendo del signo que aparezca (en función de que las cargas sean positivas o negativas). - Si las cargas son de signo opuesto (+ y ), la fuerza "F" será negativa, lo que indica atracción - Si las cargas son del mismo signo ( y ó + y +), la fuerza "F" será positiva, lo que indica repulsión. En el gráfico vemos que, independiente del signo que ellas posean, las fuerzas se ejercen siempre en la misma dirección (paralela a la línea que representa r), tienen siempre igual módulo o valor (q 1 x q 2 = q 2 x q 1 ) y siempre se ejercen en sentido contrario entre ellas. Recordemos que la unidad por carga eléctrica en el Sistema Internacional (SI) es el Coulomb. c) hasta donde sabemos la ley de Coulomb es válida desde distancias de muchos kilómetros hasta distancias tan pequeñas como las existentes entre protones y electrones en un átomo. Ejercicios 1. En la figura se representan los cuerpos R y S de dimensiones pequeñas en comparación con la distancia que los separa. Tienen cargas 2q y 3q, respectivamente. Si F es la fuerza eléctrica que R ejerce sobre S, entonces la fuerza eléctrica que S ejerce sobre R debe ser igual a 2. Las fuerzas de interacción eléctrica que ejercen entre sí dos cargas puntuales son de igual módulo, tienen la misma dirección y son de sentido contrario. Esta afirmación es verdadera A) sólo si las cargas tienen igual signo. B) sólo si las cargas tienen distinto signo. C) sólo si las magnitudes de las cargas son iguales. D) sólo si la distancia de separación entre las cargas es muy grande. E) siempre. 3.Se observa que un hilo de agua que cae de una llave es atraido al aproximarse un cuerpo electrizado. Por lo tanto podemos concluir: I) El hilo de agua se encuentra electrizado con signo contrario al cuerpo. II) Se pueden atraer un cuerpo neutro con uno electrizado. III) Si se atrae es porque el cuerpo tiene cargas positivas, si fuera negativo, se repelen. Es (son) verdadera (s): A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y III E) Solo II y III

5 4. Se frotan entre si una barra de plástico y un paño de seda, ambos neutros, inicialmente. Si el paño de seda queda finalmente con carga positiva, entonces la barra. A) Gana protones B) Gana electrones y pierde protones. C) No gana ni pierde electrones D) Gana electrones E) Gana neutrones 5. Al aproximar una varilla a la esfera de un péndulo eléctrico, se observa que entre ellos hay notoria atracción, entonces se puede afirmar, correctamente, que: A) Ambos cuerpos se encuentran en estado neutro. B) La varilla y la espera del péndulo tienen cargas del mismo signo. C) Si la esfera del péndulo se encuentra en estado neutro, la varilla está cargada eléctricamente D) La varilla e la esfera del péndulo tienen cargas del mismo signo, pero la carga de la esfera es de mayor magnitud. E) No se puede determinar nada con lo observado. 6. Dos esferas conductoras idénticas A y B tienen carga igual. Ellas están separados a una distancia mucho mayor que sus diámetros. Una tercera esfera idéntica C está descargada. La esfera C se tocó por primera vez a A, y luego a B, y finalmente es retirada. Como resultado, la fuerza electroestática entre A y B, que era originalmente F, se convierte en: A) F/2 B) F/4 C) 3F/8 D) F/16 E) 0 7.Un cuerpo conductor inicialmente cargado (A), se pone en contacto con una pequeñísima lámina aisladora neutra (B). Después de este procedimiento, se observa que A. Ambos cuerpos se atraen mutuamente, pero el aislador permanece neutro. B.Ambos cuerpos quedan electrizados y se atraen mutuamente. C.Ambos cuerpos se repelen mutuamente, pero el aislador permanece neutro. D.Ambos cuerpos quedan electrizados y se repelen mutuamente. E. Dado que el aislador permanece neutro, no se observa interacción eléctrica. 8. Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q 1 = + 1 x 10-6 C. y q 2 = + 2,5 x 10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm. A.4N B.5N C.9 N D.10N E. N.A 9. Un globo de goma, es frotado con los cabellos y se observa que al ponerlo en contacto con la pared, queda adherido a ésta. Esto se debe a que al frotar el globo,9. A. éste se descarga eléctricamente. B.queda con la misma carga eléctrica que la pared. C.cede cargas positivas o negativas al cabello. D. recibe cargas positivas o negativas desde el cabello. E. queda electrizado positiva o negativamente. 10. Dos globos, amarillo y rojo, son frotados con los cabellos de Luis y Rodrigo respectivamente y luego de este proceso se observa que ambos globos se atraen entre sí. De acuerdo a esto es correcto afirmar que: A.ambos globos tiene el mismo tipo de carga. B. los globos tienen cargas opuestas. C. menos uno de los globos ganó carga positiva. D. ambos globos tienen la misma cantidad de carga idéntica. E. al menos uno de los globos tiene carga eléctrica. 11.Si un cuerpo posee un número total de protones mayor que el número total de electrones, decimos que este cuerpo está: A. Electrizado positivamente B. Neutro C. Electrizado negativamente D. Electrizado positiva o negativamente, dependiendo del valor de la carga del protón y del electrón E. Ninguna de las anteriores 12 Un niño frota enérgicamente un tubo de PVC (plástico) con sus cabellos, y observa que éste adquiere carga eléctrica. Al repetir la experiencia con un tubo de cobre, aún cuando repite varias veces la operación, este objeto permanece siempre neutro. Para poder cargar el tubo de cobre, se debería A. evitar el contacto del niño con tierra B. tomar el tubo con un guante de plástico. C. hacer contacto permanente entre el cobre y tierra. D. poner al niño sobre vidrio. E. buscar otro procedimiento porque los metales no se cargan por frotamiento.

6 13.Cuando acercamos un tubo de vidrio positivamente cargado a un cuerpo de cobre neutro y aislado, tal como muestra la figura; en el interior de dicho cuerpo se producirá A. un desplazamiento de las cargas negativas hacia el punto B. un desplazamiento de las cargas positivas hacia A y de las negativas hacia B. C. un desplazamiento de las cargas negativas hacia Tierra. D. nada, ya que el cuerpo de cobre está aislado E. nada, ya que el cuerpo de cobre está neutr 14. Si una barra de material X y un paño de material Z, ambos en estado neutro, se frotan uno contra el otro, quedan cargados eléctricamente. Entonces se puede afirmar que: I. Uno de los cuerpos ganó electrones II. Uno de los cuerpos ganó protones III. Uno de los cuerpos perdió electrones. a) sólo I b) sólo II c) sólo I y III d) sólo II y III e) I, II y III Es (o son correcta(s) 15. La figura corresponde a un péndulo eléctrico con su esferita en estado neutro. qué sucederá si a la esferita se le aproxima (sin tocarla) una barra con carga eléctrica? a) Se aproximará a la barra si tiene carga positiva b) Se aproximará a la barra si tiene carga negativa c) Se alejará de la barra si tiene carga positiva d) Se alejará de la barra si tiene carga negativa e) Se aproximará a la barra independientemente de su carga 16. En la electrización por inducción, si tenemos un inductor cargado positivamente y un cuerpo neutro, la carga inducida al cuerpo será: I. Negativa a) sólo I II. Positiva b) sólo II III. Siempre de distinto signo a la del inductor c) sólo III d) sólo I y III e) faltan datos 17. En la electrización por contacto, si tenemos un cuerpo cargado eléctricamente y otro cuerpo neutro, la carga del cuerpo neutro después de entrar en contacto con el otro será: I. Negativa a) sólo I II. Siempre de igual signo al cuerpo cargado III. Siempre de distinto signo al cuerpo cargado Es (o son) correcta(s) b) sólo II c) sólo III d) sólo I y III e) faltan datos 18. Un Coulomb corresponde aproximadamente a: IV. La carga de un electrón b. 6,2 x10-18 electrones c. 6,2 x10 18 electrones d. la carga de un protón e. 1,6x10-19 electrones 19.De las siguientes afirmaciones, cuál es FALSA? A. Al cargar un conductor por contacto, la carga final con que quedan ambos cuerpos después de separarlos es del mismo signo B. Al cargar un conductor por frotamiento, la carga con que quedan los cuerpos después de separarlos es de signo contrario C. Al cargar un conductor por inducción, la carga final del conductor inicialmente neutro es del mismo signo que la carga del cuerpo inductivo D. El valor de la constante de coulomb K depende del medio en que se encuentren las cargas E. La fuerza de atracción o repulsión representada por la Ley de Coulomb se llama fuerza electrostática 20.Al aumentar el valor de dos cargas eléctricas y disminuir la distancia que las separa, se puede afirmar que la fuerza eléctrica resultante necesariamente: a) aumentará b) disminuirá c) se mantendrá invariable d) disminuye a la mitad siempre e) aumenta al doble siempre 21.Una carga positiva de q Coulomb y otra negativa de 2q Coulomb ejercen fuerzas de atracción entre sí. La fuerza que la carga positiva ejerce sobre la negativa es: a) El doble de la fuerza que la carga negativa ejerce sobre la carga positiva b) La mitad de la fuerza que la carga negativa ejerce sobre la carga positiva c) Igual en módulo y dirección a la que ejerce sobre la positiva d) Igual en módulo, dirección y sentido e) Iguales en módulo

7 22.Una carga fija A atrae a otra B con una fuerza de módulo F. Entonces se puede afirmar que: a) Ambas cargas son negativas y se encuentra a 1 m b) Las cargas son de igual magnitud y tienen distinto sentido c) La distancia entre ellas es 1 m d) La distancia entre ellas es poco menos que el diámetro de una moneda e) Las cargas son de distinto signo y cualquier magnitud 23.Se afirma que: I).Dos protones se repelen eléctricamente II).Dos neutrones se atraen eléctricamente III).Un electrón y un neutrón se atraen eléctricamente IV).Un protón y un neutrón se atraen eléctricamente De las afirmaciones anteriores es(son) verdadera(s) a) I b) I, III y IV c) III y IV d) II, III y IV e) todas 24.Para que la fuerza de repulsión entre dos cargas de igual signo se cuadruplique, la distancia entre ellas debería: a) Aumentarse al doble b) Cuadruplicarse c) Mantenerse igual d) Reducirse a la mitad e) Reducirse a la cuarta parte 25.Dos cargas puntuales, y a cierta distancia se separan a una distancia 2,5 veces mayor que la anterior al mismo tiempo que una de las cargas aumenta en un 25%. La fuerza de interacción en este nueva situación es: a) 5 veces la fuerza inicial b) 2/5 veces la fuerza inicial c) 1/5 veces la fuerza inicial d) 4/5 veces la fuerza inicial e) 1/10 veces la fuerza inicial