mod.fis.gii.ava.01 - fuerza eléctrica

F S I C A FUERZA ELCTRICA TEMA 01

PRE AVANZADO PRE AVANZADO PRE AVANZADO PRE AVANZADO PRE AVANZADO PRE AVANZADO

Ing. Aly Boydy Villanueva Quiones RESOLUCIN DE PROBLEMAS

1

PRCTICA DE CLASE

01. Cuando se carga una esfera conductora, la carga

se distribuye en: a) el interior b) todo el volumen c) el centro d) no tiene lugar fijo e) la superficie exterior

02. Una barra cargada negativamente se acerca a

un cuerpo conductor en el conductor suceder que: I. A se carga positivamente II. B se carga negativamente III. Los electrones van de A hacia B

A B

a) I y II b) I y III c) II y III d) II e) Todos

03. Cuntos electrones deben ser transferidos a un

cuerpo no electrizado para que se cargue con 1 C? a) 5,25x1012 b) 6,25x1012 c) 7,25x1012

d) 8,25x1012 e) 9,25x1012 04. Dos cargas elctricas puntuales de +2x104C y

5x104C, estn separadas 6m. Qu fuerza elctrica existe entre ellas? a) 10 N b) 20 N c) 25 N d) 30 N e) 60 N

05. Dos cargas puntuales de +3 x 104C y 5 x 104C

se atraen con una fuerza de 54 N. Qu distancia los separa? a) 25m b) 5m c) 16m d) 4m e) 3m

06. Se tiene dos cargas puntuales, donde una de

ellas es el doble de la otra. Si se repelen con una fuerza de 80 N y sabemos que estn separadas 9m. hallar la mayor de las cargas. a) 6x104C b) 8x104C c) 36x104C d) 9x104C e) 12x104C

07. Dos cargas elctricas se repelen con una fuerza

de 64 N y estn separadas por una distancia de 6m. A qu distancia se debe separar dichas cargas para que la fuerza sea de 400 N? a) 0,9m b) 9m c) 0,6m d) 6m e) 2,4m

08. Dos cargas elctricas puntuales se atraen con una fuerza de 100 N, si se duplica el valor de cada carga y se reduce a la mitad la distancia que los separa, Cul ser la nueva fuerza? a) 800 N b) 400 N c) 200 N d) 1600 N e) 3200 N

09. Encontrar la fuerza elctrica resultante sobre la carga q3. (q1 = 27C, q2 = -2C, q3 = 4C)

q

1q

2q

3

a) 9 N b) 90 N c) 12 N d) 120 N e) 18 N

10. Hallar x para que Q est en equilibrio

Q 1

x

6 m

= 3 x 10-4

C Q 2 = 12 x 10-4

C+Q

a) 2m b) 3m c) 2,5m d) 4 m e) 1,5 m

11. Calcular x para que cualquier carga colocada

en el punto p se mantenga en reposo q2=4

q1

+

16 cm

+q1

-q1

P

x

a) 160 cm b) 24 cm c) 30 cm d) 32 cm e) 48 cm

12. Hallar la fuerza elctrica resultante que acta

sobre la carga Q3. Q1 = 4 x104C ; Q2 = 3 x104C ; Q3 = 2 x104C

1Q

2Q

3Q

45

2 m3

a) 140 N b) 120 N c) 100 N d) 80 N e) 90 N




2

PROBLEMAS PROPUESTOS

01. Si se realiza el siguiente experimento: Se acerca

una barra cargada negativamente hacia una bolita neutra suspendida por un hilo aislante del techo, marcar verdadero (V) o falso (F):

( ) Si la bolita es aislante, se aleja de la

barra. ( ) Si la bolita es conductora, se acerca a la

barra. ( ) Si la bolita es tocada por la barra; la

bolita se carga positivamente porque algunos de sus electrones se van hacia la barra.

( ) Si la barra estuviera cargada positiva y toca a la bolita (que es conductora), entonces la bolita se carga positivamente por que algunos protones de la barra; se van hacia la bolita.

a) FVFV b) FFFV c) FVVF d) FVFF e) VVFF 02. Una barra electrizada negativamente (-) se

coloca cerca de un cuerpo metlico AB (no electrizado). Marcar verdadero (V) o falso (F).

( ) En el cuerpo metlico los electrones libres se desplazan de A hacia B.

( ) La carga que aparece en A es positiva. ( ) Al proceso de separacin de cargas que

ocurri en el cuerpo metlico se denomina: polarizacin.

a) VFF b) VVF c) VVV d) VFV e) FFV

03. Si se cuadriplica la distancia entre dos cargas

elctricas. Cuntas veces mayor debera hacerse a una de ellas sin que vare la otra, para que su fuerza de repulsin sea la misma? a) 1 vez (no vara) b) 2 veces c) 8 veces d) 4 veces e) 16 veces

04. Si a un electroscopio de hoja descargado, se acerca una varilla cargada positivamente como se indica. Cmo se disponen las hojas?

05. Cul es la fuerza elctrica resultante sobre Q2?

Q1 = Q2 = Q3 = 4 x x104C

Q 1

Q 2

Q 36 m

6 m6 m

a) 40 N b) 40 2 N c) 80 N

d) 40 3 N e) 40 3 N

06. La figura muestra una barra homognea y

uniforme en equilibrio, sabiendo que las esferitas de peso despreciable estn cargadas con magnitud q = 20 C y separadas una distancia d = 0,3 m. Hallar el peso de la barra.

-q

0,3 m

+q

a) 3 x 10-3 N b) 4 x 10-3 N c) 5 x 10-3 N e) 6 x 10-2 N e) N.a. 07. En los vrtices de un cuadrado se han colocado

cargas puntuales. Hallar la carga negativa que se debe de colocar en el centro para que el sistema se mantenga en equilibrio.

q

q

q

q

a) 122

q b) 122

2

q c) 12

4

q

d) 1224

q e) Ninguna

a)+

b)-

c)-

d)+

e) A y B es pos i bl e




3

08. Hallar la fuerza elctrica resultante sobre la

carga q3. Siendo la figura un tringulo equiltero de 3 cm.

q1

q2

q3

a) 65 N b) 90 N c) 130 N d) 210 N e) 260 N 09. Tres cargas se localizan a lo largo de una lnea

recta, como se ilustra en la figura. La fuerza que acta sobre la carga de C0.4 es de 12N, y se

dirige hacia la derecha. Cul es la magnitud y el signo de la carga Q?

20cm 12cm

-3.0C+4.0 C

12N Q

a) 12 C b) - 12 C c) - 5.9 C

d) 5.9 C e) N.A.

10. En la siguiente figura se tiene cuatro cargas en

los vrtices de un cuadrado de lado L cul es la relacin 9 / Q para que la fuerza elctrica sobre alguna carga Q sea cero?

+9

+9-Q

-Q

a) 2 2 b) 2 / 4 c) 2

d) 2 e) N.a.

11. Dos cargas positivas q1 y q2 iguales a 103C, estn separadas 2 m como muestra la figura. Cul es la fuerza que acta sobre una tercera carga positiva q3 igual a las anteriores, puesta primero en a y despus en B?

q1

q2

A B

1 m 1 m 1 m

a) 103 N ; 105 N b) 104 N; 10 N c) 2. 104 N ; 6 .102 N d) 2 .103 ; 0 e) 0; 104 N 12. Las cargas +q y q se atraen con 10N. Hallar la

fuerza elctrica resultante sobre la carga central.

+4q +q

-q

a) 30N() b) 30 N() c) 20 N() d) 20 N() e) 15 N() 13. A qu distancia de la carga elctrica +q la

fuerza elctrica total sobre Q se anula?

+q +4q-Q

x

d a) d/3 b) d/2 c) d/4 d) d/5 e) d/6 14. La figura muestra dos esferas idnticas de peso

10 N cada una y carga q = 20 C. Hallar la tensin en las cuerdas (1) y (2).

q

q

(1)

(2) 0,3 m

a) 20 N ; 50 N b) 40 N ; 50 N c) 30 N; 40 N d) 30 N; 60 N e) 50 N; 30 N 15. Calcular la tensin en la cuerda, que sostiene a

la carga q, siendo su peso despreciable. (Q=q=4.105C)

2 m

2 m

q

Q

Q

a) 3,6 N b) 360 N c) 36 N d) 6 N e) 5,1 N 16. Hallar la fuerza resultante sobre la carga del

vrtice superior del triangulo

a) 2KQ2/L2 .b) 4KQ2/L2 c) KQ2/L2

d) KQ2/2L2

e) KQ2/4L2

L L

2L 2L

+Q

+Q

30+Q +Q




4

17. Despreciando el efecto gravitatorio. Hallar

cuanto debe ser "qo" para que "q1" quede en reposo (q2=+q y q1=q)

a) 3/2 q b) 2/3 q c) 4/9 q d) 9/4 q e) q/9

18. Sobre los vrtices de un cuadrado se colocan 4

cargas + Q iguales. Qu carga se debe colocar en el centro geomtrico del cuadrado a fin de que las dems cargas estn en equilibrio?

a) Q/4 b) Q/2 c) )122(4

Q

d) Q/6 e) Q/8 19. En la figura mostrada, qu carga debe

colocarse en P para que las dos primeras se encuentren en equilibrio?

q1 = 9C q2 = -4CP

x y

a) 36 C b) 13 C c) 15 C d) 28 C e) Faltan datos 20. Si el bloque se encuentra en equilibrio

determine el valor de la fuerza de rozamiento. q1 = 5 mC y q2 = 4C, q1 esta fija en el bloque

a) 20 N b) 25 N c) 30 N d) 45 N e) 50 N 21. En la figura mostrada se tienen 2 partculas A y

B electrizadas con 1C y -4C. Si la tensin mxima que soporta el hilo aislante es de 0,9 N hasta que distancia se puede acercar la partcula B, de modo que A permanezca en equilibrio. (Desprecie las masas de las esferas).

a) 10 cm b) 25 cm c) 20 cm d) 30 cm e) N.a.

hilo

Aislante

B

A

22. Dos esferas idnticas de 10 3 g electrizadas

con -4C estn en equilibrio en la posicin que se muestra. Determine el radio de la semicircunferencia.

O

120 liso

a) 0,2 m b) 0,4 m c) 0,5 m d) 0,7 m e) N.a. 23. En un bloque homogneo de madera (1 Kg) se

encuentra incrustada una partcula electrizada con +3C, el cul est en equilibrio en dos paredes idnticas tal como se muestra. Determine el valor de la fuerza de rozamiento que ejerce la pared A al bloque (g = 10 m/s2).

a) 6N b) 8 N c) 9 N d) 2 N e) N.A.

30 cm

A

2 x 10 C-5

24. Una barra de madera est en equilibrio en la

posicin que se muestra. Determine su masa, si en sus extremos se encuentra incrustadas dos partculas electrizadas (g = 10 m/s2 ; q= 2 x 10-5 C).

10 cm

20 cm

2q

q

-q

2q

q

a) 0,5 Kg b) 0,6 Kg c) 0,9 Kg d) 0,3 Kg e) N.A. 18.Encontrar la fuerza elctrica resultante que

acta sobre la esfera B, si se sabe que : 9 A = - 125 C, 9 B = + 40C, 9 C = + 75C

A

C

B

30 60

3 3m

a)3 N b) 4N c) 6 N d) 5 N e) 7 N

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