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FISICA II
Diseño Industrial
Segundo Cuatrimestre 2011
Naturaleza de la luz
Trabajo práctico
1- Qué tipo de carga adquiere una varilla de vidrio si se la frota con lana? Y una de
caucho si se la frota con seda?
2-Dos cargas puntuales están a 6 cm de distancia. La fuerza de atracción entre ellas es
de 20 N. Calcula la fuerza entre ellas cuando están a 12 cm de distancia. Porqué
puedes resolverlo sin conocer las magnitudes de las cargas?
Si las cargas tienen la misma magnitud, cuál es su valor?
3- Si un protón es repelido con determinada fuerza por una partícula cargada, en qué
factor disminuirá la fuerza si el protón se aleja de la partícula hasta tres veces la
distancia original?. Cual es el signo de la carga de la partícula?
4- Dos pastillas, cada una de ellas con una carga de 1 C están separadas 3 cm. Cuál
es la fuerza eléctrica entre ellas? Qué masa deberá tener un objeto para sentir la
misma fuerza en el campo gravitacional terrestre?
5- Los especialistas en electrónica no tienen en cuenta la fuerza de gravedad sobre los
electrones. Parta averiguar por qué, calcula la fuerza de gravedad terrestre sobre un
electrón y compárala son la fuerza que ejerce sobre él un campo eléctrico de 10.000
N/C (10.000 V/m)
6- Los físicos atómicos no tienen en cuenta el efecto de la gravedad dentro de un
átomo. Para ver por qué calcula y compara las fuerzas gravitacional y eléctrica entre
un protón y un electrón a 10-10 m de distancia.
7- Una gotita de una impresora de inyección de tinta lleva una carga de 1,6 x 10-10 C y
es desviada hacia el papel por una fuerza de 3,2 x 10-4 N. Qué intensidad de campo
eléctrico produce esta fuerza?
8-Calcula el campo eléctrico creado por una carga Q = +2 μC en un punto P situado a
30 cm de distancia en el vacío. Calcula también la fuerza que actúa sobre una carga q =
-4 μC situada en el punto P.
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FISICA II
Diseño Industrial
Segundo Cuatrimestre 2011
Naturaleza de la luz
9- La diferencia de potencial entre una nube de tormenta y el suelo es de 100 millones
de volts. Si un rayo pasa una carga de 2 C de la nube al suelo, cuál es el cambio de
energía potencial eléctrica de la carga?
Ejemplo 1:
La distancia entre el electrón y el protón en el átomo de hidrógeno es de 5,3.10-11 m.
Compara las fuerzas electroestática y gravitatoria que se ejercen mutuamente
Datos:
Masa del protón: mp = 1,67.10-27 kg.
Masa del electrón me = 9,1.10-31 kg.
Carga del protón: +e = +1,6.10-19 C
Carga del electrón: -e = -1,6.10-19 C
|-e| = |+e| = 1,6.10-19 C
r = 5,3.10-11 m
Aplicamos la ley de Coulomb para hallar la fuerza electroestática que ejercen
mutuamente las dos partículas:
|Fe| = 8,2.10-8 N
Aplicamos la ley de la gravitación universal para hallar la fuerza gravitatoria que se
ejercen mutuamente las dos partículas:
|Fg| = 3,6.10-47 N
La fuerza electroestática es 1039 veces mayor que la fuerza gravitatoria. Este resultado
pone de manifiesto que a nivel atómico las fuerzas electroestáticas son mucho más
intensas que las gravitatorias.
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