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TALLER N° 2
ÁREA:
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CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL: FÍSICA
TEMA:
FUERZA ENTRE CARGAS
PROFESOR :
HEVER MARÍN C.
TIEMPO DE
REALIZACIÓN:
De: septiembre 15 de 2015
GRADO:
ONCE
A: Octubre 9 de 2015
INTRODUCCIÓN
Con el estudio de la electrostática se da inicio a la búsqueda del conocimiento que nos permitirá comprender
algunos fenómenos eléctricos. La electrostática es el punto de partida para el estudio del fenómeno de la
electricidad, su control por parte del hombre y, por cierto, es la base de numerosas aplicaciones científicas y
tecnológicas, Con el siguiente taller fortaleceré los conceptos sobre los métodos de electrización, ley de coulomb y
campo eléctrico, a partir de preguntas que me permitan identificar e interpretar los fenómenos electrostáticos.
1. Dos hojas de un mismo tipo de papel son frotadas
entre sí ¿quedaran electrizadas? ¿Y si froto dos
barras hechas de un mismo tipo de plástico? Explico
mi respuesta.
E. Todos los cuerpos tienen protones y electrones,
luego todos conducen bien la electricidad.
F. Con el electroscopio se distingue si la carga de un
cuerpo es positiva o negativa.
2. Cuando froto una barra de goma o caucho con lana
(ver figura)
a. ¿El trozo de lana quedo electrizado?
b. ¿Cuál es el signo de la carga en la tela de lana?
c. ¿Cuál de los dos cuerpos recibió electrones?
d. ¿Cuál de los dos cuerpos quedo con exceso de
protones?
5. Se tienen dos partículas con cargas positivas, q1
y q2, separadas una distancia r. Dibujo en rojo la
fuerza que soporta la carga q1 y en azul la fuerza
que soporta la carga q2.
A. Repito la operación si q1es positiva y q2 es
negativa.
B. Repito la operación si q1 es negativa y q2
positiva.
C. Repito la operación si las dos cargas son
negativas.
3. Clasifico las siguientes sustancias en conductoras y
aislantes:
Clavo de hierro
 Lana
Madera
Papel de aluminio
Regla de plástico
Piel de gato
Vidrio
Seda
4. Contesto Verdadero o Falso a cada una de las frases
siguientes: Justifico en mi carpeta
A. Cuando un cuerpo se carga lo que hace es ganar
o perder protones.
B. Un cuerpo cargado negativamente solamente
tiene electrones.
C. Un cuerpo neutro tiene tantos protones como
electrones.
D. Un cuerpo puede tener una carga de 3,4
electrones.
Preguntas de selección múltiple con única
respuesta. (JUSTIFICO MI RESPUESTA)
Las esferas metálicas que se muestran en la figura
se cargan con 1C cada una. La balanza se equilibra
al situar el contrapeso a una distancia x del eje Se
pone una tercera esfera a una distancia 2d por
debajo de la esfera A y cargada con -2C. Para
equilibrar la balanza que debo:
_________________________________________
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6. Un cuerpo de carga eléctrica desconocida se ha
acercado a un péndulo eléctrico neutro, ocurriendo
la situación de la figura. Es correcto afirmar que
I. El cuerpo está eléctricamente neutro
II. El cuerpo no está eléctricamente neutro.
III. El cuerpo está cargado positivamente.
IV. El cuerpo está cargado negativamente.
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo II y III
D. Sólo II y IV
E. Ninguna de las
anteriores
7. ¿Cuál(es) de los siguientes métodos de
electrización requiere(n) que al menos un
cuerpo esté eléctricamente cargado en forma
previa?
I. frotamiento.
II. contacto.
III. inducción.
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo III
D. Sólo II y III
E. I, II y III
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los dos bloques cargados positivamente. La gráfica
que ilustra las cargas que quedan en los bloques es:
10. Un muñeco metálico con brazos móviles se
construyó con papel aluminio, alambre y corcho,
como se ilustra en la
figura:
Un muñeco cargado
negativamente se une a
otro muñeco descargado y
luego se separan. De esta
situación se puede afirmar
que:
A. el muñeco cargado se descarga, cargando al
muñeco descargado.
B. el muñeco descargado, descarga al primer
muñeco, quedando ambos neutros.
C. un muñeco queda cargado positivamente y el
otro negativamente.
D. ambos muñecos quedan cargados
negativamente
11. Expresar en coulomb las siguientes situaciones:
A. 3,2 x 108 electrones.
B. 2 Megaelectrones.
8. Un cuerpo se carga eléctricamente debido a:
C. 3,1 milicolomb.
A. que sus electrones libres se fueron a otro cuerpo.
D. 12 x 1020 electrones.
B. que recibió electrones libres de otro cuerpo.
C. se le puso en contacto con otro cuerpo cargado
eléctricamente.
D. que estando neutro se ha frotado con otro
cuerpo neutro de distinto material.
E. todas las anteriores.
9.
Tres bloques de metal están en contacto sobre una
mesa de madera.Otros dos bloques metálicos
cargados positivamente se colocan cerca de los
anteriores como muestra la figura
12. Al acercar el peine
recién frotado con el
cabello a un hilo de
agua se observa lo que
ocurre en la figura.
¿Cuál es la explicación
a este fenómeno?
13. Se tiene un cuerpo
cargado como muestra la
figura anterior, que
sucede si se conecta a
tierra:
a) Con un hilo metálico.
b) Con un hilo dieléctrico
Luego se separan lentamente los 3 bloques centrales
mediante una varilla aislante y finalmente se retiran
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Q1
Q3
14. Que sucede si un tubo de PVC electrizado se
acerca a cada uno de los elementos mostrados en
la figura1. (Hay repulsión, atracción o no pasa
nada)
15. Un electroscopio de laminillas se
encuentra electrizado
negativamente y acercamos a su
esfera o bola una barra electrizada
a)
b)
Hallamos que las hojas del
electroscopio tienen un aumento en su
separación, ¿Cuál es el signo de la carga de la
barra? Explico mi respuesta.
Si la barra fuera positiva ¿Qué sucederá con la
separación entre las hojas del electroscopio?
Explico mi respuesta.
LEY DE COULOMB
16. La siguiente figura presenta un sistema formado
por tres cargas de igual magnitud, calculo la
fuerza resultante en cada carga:
Q1=(+), Q2=(+), Q3=(-), Q4=(+)
Q1
Q2
Q3
Q2
Q4
17. Se tienen dos partículas cargadas positivamente,
una con 3 microculombios y otra con 2
nanoculombios, separadas una distancia de 20
cm. Determino la fuerza con que se repelerán si:
A. Se encuentran en el vacío. (K= 9.109 N.m2/C2)
B. Se encuentran en el agua. (K´= K/80).
18. Hallo la fuerza con que atrae el protón del
núcleo de hidrógeno al electrón de la corteza, si
el radio de la órbita es de 5x10-11 m.
19. Señalo la respuesta correcta en cada caso. Dos
cargas se repelen con una fuerza F. Si se duplica
la carga q1:
A. Se duplicará solamente la fuerza que soportará la
carga q2.
B. Se duplicará solamente la fuerza que soportará la
carga q1.
C. Se duplicarán las dos fuerzas.
20. Si en el caso del ejercicio anterior se triplica la
distancia entre las cargas:
A. Se triplicará la fuerza.
B. Se divide la fuerza por 3.
C. Se divide la fuerza por 9.
D. Se multiplica la fuerza por 9.
21. Se tienen tres cargas alineadas en el eje X, una,
de + 3μC en el punto (1,0), otra, de 2μC, en el
punto (4,0) y la tercera, de +5μC, en el (7,0).
Hallo la fuerza total que ejercen las cargas 1 y 3
sobre la 2.
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22. Considerando la aceleración de gravedad igual a
2
10 m/s y la
constante de la ley
de Coulomb en el
aire igual a la del
vacío: ¿Cuál debe
ser la carga
eléctrica de q?
23. Se tienen 3 cargas como
muestra la figura: Q1 =
10−3C; Q2 = 3×10−4 C y
Q3 = 16×10−4C. Calculo la
fuerza resultante en Q1
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28. Se tienen dos cargas: Q1 = 5x10-6 C y Q2 = 2,5x10-6 C como se muestra en la figura; calculo
la intensidad de campo eléctrico en el punto
“P”.
29. En la figura mostrada, el carro acelera a 4 m/s2
(constante). Calculo la intensidad del campo
eléctrico para que la masa de 2,5 kg se
mantenga en la posición indicada (q = -5
Coulomb).
24. Determino la posición de una carga situada en la
línea recta que une dos cargas concentradas de
+50 y −18 µC separadas 40 cm de tal manera que
todo el sistema se encuentra en equilibrio
horizontal.
25. Tres esferas conductoras del mismo radio poseen
cargas: +90 C, −20 C, +20 C, luego de juntarlas y
separar las, hallo la carga de la tercera esfera.
26. Se tienen tres
cargas puntuales
como se muestra
en la figura:
Q1 = (25/36)×10−4 C
Q2 = 4×10−5 C
Q3 = 4×10−4 C
Calculo la fuerza resultante que actúa sobre Q3
30. Se tiene un campo eléctrico uniforme vertical
hacia abajo cuya intensidad es igual a 5 N/C. Si
se lanza horizontalmente una carga eléctrica de
2x10-7 C, con una velocidad igual a 100 m/s.
Hallo después de qué tiempo llega a la placa
inferior que se muestra, si inicialmente estaba a
una altura de 50 m. Masa de la carga = 0,50 kg ;
g = 10m/s2
CAMPO ELÉCTRICO
27. Se tiene una carga puntual: Q = 4x10-8 C. Calculo la
intensidad de campo eléctrico a 2 m de distancia
como muestra la figura.
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31. En la figura mostrada,
determino la
intensidad de campo
“E” en el vértice (A), si
Q = 32 µC, hallar la
magnitud de “-q” para
que el campo sea
horizontal.
32. Si, la figura muestra la
carga “Q” que genera
en el centro del
cuadrado un campo
cuya intensidad es
25√2 N/C, determino
la intensidad de campo
resultante en el centro
del cuadrado.
33. Una esferita de peso 4X10-4 N, de carga q=-10-6 C,
unida a un hilo de seda se encuentra suspendido
de un punto fijo,
dentro de un
campo
homogéneo de
intensidad “E”.
Sabiendo que la
esferita se
encuentra en
equilibrio,
determino “E”
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35. Se tiene una carga de Q = 5x10-5 C, calculo el
potencial en el punto “A”
36. Entre dos puntos A y B de una recta separados 2
m, existe un campo eléctrico de 1 000 N/C,
uniforme dirigido de A hacia B. ¿Cuál es la
diferencia de potencial entre A y B?
37. Hallo el trabajo realizado para mover la carga qo
= 3C desde “A” hasta “B”, Q = 6 C
38. Se tiene una esfera conductora de radio R,
inicialmente neutra, determino la carga inducida
en ella por acción de la carga puntual –q
34. El electrón entra a una región entre dos placas
cargadas con un ángulo de 37°. Su velocidad inicial
es 5x10-6m/s y está a 2 cm de la placa positiva,
determino:
a) Intensidad de campo eléctrico.
b) El tiempo en que tarda en golpear la placa.
Considerar despreciable la acción de la gravedad.
BIBLIOGRAFÍA
Hewitt, Paul G. 2008. Física conceptual. Mexico : Pearson
Educación, 2008.
Wilson, Jerry D. y Buffa, Anthony J . 2003. Física. Mexico :
Pearson Educación, 2003.
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