Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Química

Sede Trelew FÍSICA II

Trabajo Práctico Nº 3 Ley de Coulomb - Campo Eléctrico - Ley de Gauss 1º) La figura muestra tres partículas cargadas, mantenidas en su lugar por fuerzas no mostradas. ¿Qué fuerza electrostática debida a las otras dos cargas actúa sobre q1? q1 = -1,2 µC q2 = +3,7 µC q3 = -2,3µC

r12 = 15 cm

r13 = 10 cm θ = 32º

2º) Una pequeña moneda de 3,11 g de masa, por ser eléctricamente neutra contiene cantidades iguales de carga positiva y negativa. ¿Cuál es la magnitud de estas cargas iguales? Material: Cobre, Z = 29, masa atómica = 63,5 g e = 1,6 . 10-19 C. 3º) La distancia promedio r entre el electrón y el protón en el átomo de Hidrógeno, es de 5,3.10-11 m. (a) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza electrostática promedio que actúa entre estas dos partículas? (b) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza gravitatoria promedio que actúa entre estas dos partículas? me =9,11.10-31 kg; mp = 1,67.10-27 kg; G = 6,67.10-11 N.m2/kg2 4º) Comparar la fuerza de repulsión entre dos protones separados 50 mm: (a) en el vacío; (b) en el agua ε' = 80; (c) en una membrana lipídica. ε' = 2,5 5º) Dos partículas con cargas q1 = +16 nC y q2 = + 28 nC están situadas en los puntos r (0; 0; 0) y (0; -2; 0) respectivamente. Encontrar E en a) Pa (0; 1; 0) y b) Pb (0; 0; 1,5).

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6º) En el sistema de cargas de la figura, calcular sobre el eje x, donde se anula el campo eléctrico.

7º) Una membrana plana y delgada separa una capa de iones positivos en el exterior de una célula de una capa de iones negativos en el interior de dicha célula. Si el campo eléctrico debido a estas cargas es 107 N/C, hallar la carga por Q unidad de área en las capas de cada lado de la membrana. A 8º) Una corteza esférica de radio 6 cm posee una densidad de carga superficial uniforme σ = 9 nC/m2. (a) ¿Cuál es la carga total sobre la corteza? Determinar el r campo eléctrico E en (b) r = 2 cm y (c) r = 6,1 cm 9º) Una capa cilíndrica de 12 cm de longitud y 6 cm de radio, posee una densidad de carga superficial uniforme σ = 9 nC/m2. (a) ¿Cuál es la carga total sobre la corteza? r Determinar E en (b) r = 2 cm y (c) r = 10 cm 10º) ¿Cuántos electrones en exceso se deben agregar a un conductor esférico aislado de 32 cm de diámetro para producir un campo eléctrico de 1150 N/C inmediatamente afuera de su superficie? 11º) Una varilla fina y larga tiene una carga de -230 nC repartida uniformemente a lo largo de sus 6,3 m de longitud. (a) Determinar la densidad lineal de carga λ. (b) r Determinar E cerca de la mitad de la varilla y a una distancia perpendicular de 25 mm.

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