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FISICA II-GIEAI
Ejercicios propuestos semana 3
1.- En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, el electrón se mueve en una órbita circular de
radio r alrededor del protón. a) Demostrar que a una distancia cualquiera r la energía cinética del
electrón es la mitad del valor del módulo de su energía potencial. b) Calcular la energía total siendo
el radio r = 0,529 x 10-10 m. c) ¿Cuánta energía en electrónvoltios debe suministrarse al átomo de
hidrógeno para ionizarlo? es decir, para separar el electrón y que éste llegue hasta el infinito con
energía cero.
2.- Cuatro cargas se han distribuido en los vértices de un cuadrado, de forma que las que están en
los superiores son iguales a 20 μC y las dos inferiores a -20 μC . Calcular la energía de la
distribución.
3.- En un hilo muy fino de 10 m. de longitud se ha distribuido uniformemente una carga Q = 6 μC .
En un punto A, que está a 10 cm de distancia del hilo y equidistante de los extremos del mismo, se
ha colocado una carga Q' = 2μC. a) Hallar el trabajo que ha sido necesario realizar para traer dicha
carga Q' al punto A desde un punto B, que se encuentra a 15 cm de distancia del hilo y alineado con
A perpendicularmente al hilo. b) Calcular el campo creado por el hilo y la carga Q' situada en A: i)
en el punto P, equidistante de ambos. ii) en el punto B. Se supone que la distribución de cargas se
encuentra en el vacío.
4.- Una esfera metálica pequeña, con una carga neta de q1 = -2,80 μC, se mantiene en una posición
fija por medio de soportes aislantes. Se proyecta hacia q1 una segunda esfera metálica pequeña, con
una carga neta de q2 = -7,80 μC y una masa de 1,50 g. Cuando las dos esferas están a 0,800 m una
de otra la velocidad de q2 hacia q1 es de 22,0 ms-1. Las dos esferas se consideran como cargas
puntuales y se desprecia la fuerza de la gravedad.
a) ¿Cuál es la velocidad de q2 cuando las esferas están a 0,400 m una de otra?
b) ¿Cuanto se pueden acercar como máximo?
5.- A cierta distancia de una carga puntual, el potencial y la magnitud del campo eléctrico debidos a
esa carga son de 4,98 V y 12,0 V/m, respectivamente. (Tome el potencial como cero en el infinito).
a) ¿Cuál es la distancia a la carga puntual? b) ¿Cuál es la magnitud de la carga? c) Está dirigido el
campo eléctrico hacia la carga puntual o tiene sentido contrario?
6.- Dos láminas metálicas paralelas grandes con cargas opuestas de igual magnitud están separadas
por una distancia de 38,0 mm. El campo entre ellas es uniforme y su magnitud es de 480 N/C.
a) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las láminas? b) ¿Que lámina está a un potencial más alto:
la que tiene carga positiva o la que tiene carga negativa? c) ¿Cuál es la densidad de carga superficial
de las dos láminas? d) ¿Cuál es la dirección del campo eléctrico?