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PROBLEMAS PROPUESTOS
TEMA :
“EXPERIENCIA DE MILLIKAN”
Problema 1: Una gota de aceite de masa 3.10 14 kg y de radio 2.10 6 m, transporta 10
electrones en exceso. a) ¿cuál será su velocidad final si dicha gotita cae en una región
sin campo eléctrico? b) ¿Cuál será su velocidad si sube en un campo E de intensidad
500.000 N/C dirigido hacia abajo?
Datos: η aire 1,8.105 N.s/m2. Suponer que el empuje del aire es nulo.
Problema 2: Una gota de aceite, cuyo radio es de 7,4.107 m, cae en una zona donde no
existe campo eléctrico, a una velocidad de 3.105 m/s. Si se aplican 450 voltios entre las
placas (separadas entre sí 4 mm), la misma sube a una velocidad de 1,2.104 m/s.
Calcular: a) La carga de la gota. b) Masa que debería tener la gota, en ésas condiciones,
para que permanezca en reposo y equilibre el campo.
Datos: η aire =1,8.105 N.s/m2; δ aire = 1,20 Kg/m3; δ aceite = 830 Kg/m3.
Problema 3: En una experiencia de Millikan, se aplica un campo eléctrico de 1,92.105
N/C entre las placas que se encuentran separadas 1,50 cm. Encontrar el valor de la
diferencia de potencial eléctrico entre las placas.
Problema 4: Dos grandes placas conductoras paralelas están separadas 10 cm, y tienen
cargas opuestas en sus superficies internas. Un electrón que se encuentra en un punto
equidistante de las placas, siente una fuerza de
1,6.1015 N . ¿Cuál es la diferencia de potencial entre placas?
Problema 5: En un aparato de Millikan se observa que una gota de aceite cargada
eléctricamente, cae a través de una distancia de 1 mm en un tiempo de 27,4 seg. en
ausencia de campo. La misma gota permanece estacionaria en un campo eléctrico de
2,37.104 N/C. ¿Cuántos electrones en exceso habrá adquirido la gota?
Datos: η aire 1,8.10 -5 N.s/m2; δ aceite 800 Kg/m3; δ aire 1,30 Kg/m3.
Problema 6: Una pequeña gota se colocó en un campo eléctrico E tal que sumado a la
fuerza de flotación B, fuera igual y opuesta a su peso W; si el radio de la gota es de
1,64.104 cm, y si para lograr el balance, E vale
1,92.10 5 N/C, ¿Cuál es la cantidad de electrones en exceso?
Datos: δ aceite = 800 Kg/m3; δ aire = 1,3 Kg/m3.
Problema 7: Aplicando un campo eléctrico a una gota de aceite de radio
9,27 .107 m, la misma tarda 45 seg en subir una distancia de 2 mm. Si el potencial
aplicado es de 389 volts, siendo 5 mm la distancia entre placas, la densidad del aceite
δ=830 Kg/m3, y la del aire δ=1,21 kg/m3. Tomar el coeficiente de viscosidad del aire
igual a η=1,81.10-5Ns/m2. Calcular: a) La velocidad de caída libre de la gota; b) La
carga de la gota de aceite, en esas condiciones.; c) El número de electrones en exceso
que posee la misma.
Problema 8: Una gota de aceite de radio 9,89.10-7 m, con tres electrones en exceso,
permanece en reposo en un campo eléctrico creado al aplicar una diferencia de potencial
entre dos placas separadas 5 mm. Calcular: a) La velocidad de caída libre
correspondiente a dicha gota; b) El valor de la diferencia de potencial para que la gota se
mantenga en reposo.
Datos: densidad del aceite δ=830 Kg/ m3; densidad del aire δ=1,21 Kg/m3; viscosidad
del aire η=1,81.10-5 Ns/m2.
Problema 9: Para recorrer una distancia de 2 mm, una gotita de aceite tarda 4,55 seg
en caída libre. Al aplicarse entre dos placas separadas 5 mm, un voltaje de 354 v, se
establece un campo uniforme hacia abajo en donde la gota permanece en reposo. Si el
valor de la carga eléctrica fundamental es de 1,6.10-19 C, la densidad del aire δ=1,2
Kg/m3, la densidad del aceite δ=830 Kg/m3, y la viscosidad del aire η=1,8.10-5 Ns/m2;
calcular: a) El radio de la gota; b) El número de electrones en exceso.
Problema 10: En caída libre, una gota de aceite tarda 20,5 seg para recorrer 2 mm. Al
aplicarle un campo eléctrico, la gota cae recorriendo la misma distancia en un tiempo de
101,53 seg. El potencial eléctrico entre placas es de 400 v, siendo la distancia entre ellas
de 5 mm. La densidad del aceite es de δ=830 Kg/m3 y la del aire δ=1,21 Kg/m3. El
coeficiente de viscosidad del aire vale η=1,8.10-5 Ns/m2. Calcular: a) La carga de la gota
en esas condiciones; b) El número de electrones en exceso que posee la misma.
Problema 11: Para recorrer una distancia de 2 mm, una gota cae en ausencia de campo
eléctrico tardando un tiempo de 4,55 seg; mientras que con la aplicación de un E,
demora 157,4 seg en caer. Si la diferencia de potencial eléctrico aplicada es de 354 v
entre las dos placas separadas 5 mm , a) Cuantos electrones en exceso le faltan a la gota
para permanecer en reposo? Datos: Densidad del aceite δ=830 Kg/m3; densidad del aire
δ=1,21 Kg/m3; viscosidad del aire η=1,8.10-5 Ns/m2.
Problema 12: Una gota de aceite cargada cae en ausencia de campo eléctrico,
recorriendo 4 mm en 16 seg. Calcular: a) El radio y la masa de la gota; b) El cociente
entre fuerza eléctrica y fuerza gravitacional sobre la gota, si ésta lleva una unidad de
carga fundamental y se encuentra en un campo E de 2.105 N/C.
Datos: densidad del aceite δ=800 Kg/m3; densidad del aire δ=1,3 Kg/m3; viscosidad del
aire η=1,8. 10-5 Ns/m2.