ALUMNA:Génesis María Hernández Casamayor

MATERIA: Física

Sección S2

BARQUISIMETO NOVIEMBRE 2015

CARGAS ELECTRICAS

EJERCICIO Nº 1: DOS CARGAS PUNTUALES IGUALES DISTAN ENTRE SI 20 CM, ATRAYÉNDOSE CON UNA FUERZA DE 2NW. CALCULAR EL VALOR DE LAS CARGAS

La Fuerza ( F ) de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas ( q1 y q2 ) que se encuentran separadas una distancia ( d ), se encuentra con la expresión:

q1 . q2 F = K __________ d²

DATOS

carga eléctrica 1 = q1 = q carga eléctrica 2 = q2 = q distancia entre las cargas= d = 20 cm = 0,20 m = 2 x 10*--1 m Fuerza de atracción= F = 2 N constante eléctrica = K = 9 x 10*9 N x m² /C²

Siendo K una constante cuyo valor es : 9 x 10*9 N x m² / C²

Reemplazando valores en la expresión :

( 9 x 10*9 ) ( q ) ( q ) 2 = ----------------------------- ( 2 x 10*--1 )²

(9 x 10*9 ) ( q² ) 2 = ---------------------- ( 4 x 10*--2 )

8 x 10*--2 ---------------- = ( q² ) 9 x 10*9

8 x 10*--2 = ( 9 x 10*9 ) ( q² )

( q² ) = 0,888 x 10*--11 ( q² ) = 8,88 x 10*--12

RESPUESTA: q = 2,98 x 10*-6 Coulomb ; también : q = 2,98 µC

EJERCICIO Nº 2: CALCULAR LA SEPARACIÓN QUE DEBEN TENER DOS PROTONES PARA QUE LA FUERZA ELECTROSTÁTICA ENTRE AMBOS SE IGUALE AL PESO DEL PROTÓN.

q1 . q2 F = K __________ d²

DATOS

carga eléctrica 1= q1 = 1.6 x 10*--19 C carga eléctrica 2= q2 = 1.6 x 10*--19 C masa del protón = m = 1,66 x 10*--27 kg peso del protón = W = m x g = 16,268 x 10*--27 N Fuerza entre ellas= F = W = 16,268 x 10*--27 N constante eléctrica= K = 9 x 10*9 N x m*2 / C*2 distancia entre cargas d= ?

Reemplazando valores en la expresión :

23,04 x 10*--29 16,268 x 10*--27 = ---------------------- d*2

23,04 x 10*--29 d*2= ------------------------- 16,268 x 10*--27

8 x 10*--2 = ( 9 x 10*9 ) ( q² )

(9 x 10*9) (1,6 x 10*--19) (1,6 x 10*--19) 16,268 x 10*--27=__________________________________ d*2

Efectuando operaciones en el numerador de la fracción:

Luego, diremos

d*2 = 1,416 x 10*--2 metros ; d = 1,19 x 10*--1 m

d = 0,119 m; d = 11,9 cm

EJERCICIO Nº 3: ¿CUÁL DEBE SER LA SEPARACIÓN ENTRE DOS CARGAS DE +5 µC PARA QUE LA FUERZA DE REPULSIÓN SEA 4 N?

q1 . q2 F = K __________ d²

DATOS

q1 = +5µC = +5 x 10–6 Cq2 = +5µC = +5 x 10–6 CF = 4 Nk= 9 x 109 Nm2/C2r = x

Usamos la fórmula: Y en ella reemplazamos los valores

Respuesta: Para que fuerza de repulsión sea de 4 N las cargas q1 y q2 deben estar a 0,2372 metro (237,2 mm).