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10 EJERCICIOS DE APLICACIÓN 1.- Un núcleo de helio tiene una carga de +2e y uno de Neón de +10e, donde e es el cuanto de carga, 1.60x10 19 C. Encuentre la fuerza de repulsión ejercida sobre una de ellas debido a la otra, cuando se encuentran apartados, 3 nanómetros (1 nm = 10 9 m. Considérese que ellos se encuentran en el vacío. (0.51nN) 2.- En el modelo de Bohr el átomo de hidrogeno, el electrón (q=-e), en una orbita de radio 5.3x10 11 m. La atracción del protón por el electrón aporta la fuerza centrípeta necesaria para mantener al electrón en la orbita.calcule La fuerza de atracción eléctrica entre las partículas la rapidez del electrón (masa del electrón, 9.1x10 31 Kg.) (82nN, 2.2x10 6 m/s)

11 3.- Tres cargas puntuales se colocan en el eje X como indica la figura.determine la fuerza neta sobre la carga de -5 C ocasionadas por las otras dos cargas. (0.625N) 4.- Determínese la razón de la fuerza eléctrica de Coulomb y la fuerza gravitacional entre dos electrones en el vacío (4.2x10 42 ) 7.- Dos cargas están colocadas sobre el eje X según indica la fig. Dónde debe colocarse una tercera carga q si la fuerza sobre esta debe ser cero? (1.375m, m)

12 Calcule la intensidad del campo eléctrico E en el aire a una distancia 9 de 30cm de una carga puntual q 1 5x10 C La fuerza sobre una carga q 2 4x10 C colocada a 30cm de q La fuerza sobre la carga q 3 4x10 C colocada a 30cm de q 1 (en ausencia de q 1 ) (500N/m dirigido hacia fuera de q 1, 0,2 N dirigido hacia fuera de q 1, -0,2 N dirigido hacia q 1 ) 10.- Para la situación mostrada en la fig. Encuentre: La intensidad del campo eléctrico en P La fuerza sobre una carga de 4x10 C colocada en el punto P El lugar en el cual el campo eléctrico es igual a cero (en ausencia de 8 la carga de 4x10 C ) (9x10 5 N/C hacia la derecha, N, 0.10m)

13 13.- Supóngase que en el problema anterior, un electrón se dispara en línea recta hacia arriba desde el punto P con una rapidez de m/s.calcule la distancia sobre el punto A donde el electrón golpea la placa positiva. (12cm) 14.- Suponga que en el problema 12.-, un protón se dispara con una rapidez de 2ooooo m/s desde A hacia P. Cuál será su rapidez justamente antes de golpear la placa en el punto P? (335km/s) 16.- Cuánto trabajo se requiere para llevar un electrón desde la Terminal positiva de una batería de 12V hasta la Terminal negativa? (1.92x10 18 J ) 17.- Cuánta energía potencial pierde un protón cuando pasa a través de una caída de potencial de 5kV? (-8x10 16 J ) 18.- un electrón parte del reposo y cae a través de una caída de potencial de 80V. Cuál es su rapidez final? (5.3x10 6 m/s)

14 Cuál es el potencial absoluto para cada una de las siguientes distancias medidas desde una carga de 2 C, r=10cm y r=50cm? Cuánto trabajo se requiere para mover una carga de 0.05 C desde un punto en r = 50cm hasta un punto en r = 10cm? Suponga que un protón se suelta en r = 10cm. Qué tan rápido se estaría moviendo al pasar por el punto r =50cm? (180kV, 36kV, 7,2mJ, 5.3x10 6 m/s) 20.- en la fig. E=2KV/m y d=5mm.se dispara un protón desde la placa B hacia la placa A con una rapidez de 100km/s. Cuál será su rapidez un instante antes de golpear la placa A? (90km/s) 21.- Un núcleo pequeño tiene una carga de +50e. Calcular: El potencial absoluto V en un radio de m medido desde el núcleo Si el protón se suelta en este punto. Qué tan rápido se estará moviendo cuando se encuentre a 1m del núcleo? (72KV, 3,7x10 6 m/s) 22.- Las siguientes cargas puntuales están colocadas sobre el eje x: +2 C en x=20cm, -3 C en x=30cm, -4 C en x=40cm.encontrar el potencial absoluto en x=0 (-90KV) 23.- Dos cargas puntuales +q y q, están separadas una distancia d. En qué punto, aparte del infinito, es el potencial absoluto igual a cero? (r=r ) 24.- Cuatro cargas puntuales están colocadas en las esquinas de un cuadrado que tiene 30cm de lado. Calcular el potencial en el centro del cuadrado si: Cada una de las cuatro cargas tiene +2 C, y dos de estas cargas son +2 C y las otras dos -2 C. (3,4x10 5 V, 0)

15 25.- En la figura, la carga en A tiene +200pC, mientras que la carga en B - 100pC. Calcular: El potencial absoluto en los puntos C y D El trabajo que se debe hacer para llevar una carga de +500 C desde el punto C al punto D. (-2.25V, 5.06J) 26.- Dos protones se mantienen en reposo, separados por una distancia de 5x10 12 m.cuando se sueltan se repelen. Qué tan rápido se moverá cada uno cuando estén muy separados uno del otro? (166km/s)

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