Ejercicios de Asmat Capitulo II

 RESOLUCION DE LOS EJERCICIOS DE ASMAT CAPITULO II

CÁTEDRA

:

Física II CATEDRÁTICO : Dr. Cesar Augusto Loayza Morales INTEGRANTES   

  

:

Borja Camarena Karen Sofia Cañari Pacheco Jurgen Gutierrez Cruz Anel Taype Tovar Nidia Rojas Rodriguez Alejandro Ruiz Jimenez Raquel Toro Chocce Julia

Huancayo  – Perú 2018

IQA IQA IQA IQA IGNE IQA IQA

1. Dos cargas puntuales

  6  10−   6  10− y

, están

separadas 12cm, como se muestra en la figura. Determinar el campo electrónico entre los puntos A y B.

Solución:

 −  −   9∗10  6 ∗ 10 9∗10 6∗ 10 ̂   12∗10    12∗10   ̂   4.4.22  1010  /  −  −    9∗10  6 ∗ 10 9∗10  6 ∗ 10 ̂   9∗10   12∗10−  45 ̂  35 ̂   0.0.55757  1010  / .. ,0,0  0,0,±,0 1, ;0±2±:2,:…,± …, ±

2. 2N partículas todas ellas de carga coordenadas

 en donde

  se sitúan en los puntos con . Demostrar que

el campo electrónico E en el punto

Solución:

⃗  4   9cos  ̂;

cos    //

⃗  2   1   ̂   ⃗ ∑⃗  2 {∑=  1/} ̂ En la figura se muestra un cilindro hueco circular que tiene una carga total Q uniformemente distribuida sobre su superficie. Hallar el valor del campo electrónico en el punto P sobre el eje de dicho cilindro en función de

.  ,  .

Solución:

             1   ⏟         1  −  ∫ ∫ ∫      1 1 ∫    21  1

 4 1  1 2  4 10  “”

4. Se colocan cargas de equilátero de

 de lado

 en los vértices de un triángulo

. ¿Cuál es la magnitud de la intensidad

del campo eléctrico del tercer vértice?

“”

. ¿cuáles son la magnitud y

la dirección de la fuerza q efectuaría sobre una carga de colocada en dicho vértice?

2

Solución:

⃗ 9∗102∗10− −− − ̂ √  √  ̂ 9∗ 10 4∗10    ̂    ̂ ⃗ 9∗10̂1.56∗10̂ 1.8∗10 ̂3.12̂ ⃗ 2.7∗10̂1.56∗10  ̂ arctan1.2.57630 ; 150°  3.12∗10   6.24   150° Dirección:

12  12 10 

5. Dos cargas de

  están separadas

12 

. ¿Cuál es la

magnitud y dirección de la intensidad del campo eléctrico en un punto distante de

 de cada carga?

Solución:

 − − 9x10 x12x10 x10  → = 10x10−6i ,8j 6i8j 108x10 1 00 √  108x 10  − − 9x10 x12x10 x10 → = 10x10− 6i6i√ ,1800j8j 108x10 108x 10 → T= →   → 1780 N⁄C → T= 108x106i,8j108x106i,8j → T= 1080x6i1080x8j 1080x6i 1080x8j → T= 2x1080x8j 5. Dos cargas de +12nC y +12nC están separados 12 cm. ¿Cuál es la magnitud y dirección de la intensidad del campo eléctrico en un punto distante 10 cm de cada carga?

∗ ∗∗  ⃗√ +⃗ 108∗10−(6⃗  8⃗) ⃗1  .∗ ∗ ∗∗ .−√ + 108∗10−(6 ⃗2  ∗∗ ⃗  8⃗) 1217280  108∗10∗6   108∗10∗8   108∗10∗6   108∗10∗ 8  2∗1080∗8  6. Se coloca una partícula de 20 mg en un campo uniforme dirigido hacia debajo de intensidad 1000 N/C. ¿Cuántos electrones en exceso deben colocarse en la partícula a din de que se equilibren las fuerzas gravitacional y eléctrica? +

+

-

-

+

+

-

+

-

+

-

-

 ∗  ∗|−|∗ 2 ∗9.6110 13,1210− 10  ∗1.6∗10− ∗ 12,26∗25∗10  1,23∗10  7. La magnitud de la intensidad de un campo eléctrico entre las placas de la figura es 4kN/C. ¿Cuál es la magnitud de la carga en la esfera de médula de saúco suspendida si su masa es 3 mg?

30

+ + + + +

E



Despejando k de la ecuación (2)



Reemplazando en (1)

310−9.−81√ 3 9.8110 √ 3 

⃗ 410−.   9.8110 √ 3−410 .  9.814.−3310  4.2510  k=  =

8. La figura muestra las líneas de fuerza de un campo eléctrico.

a) ¿Este campo es más intenso en las proximidades de la región A o en la región B?

El campo más intenso es en la B porque se sabe que cuando las líneas de fuerza están más juntas el campo tiende a ser más intenso. b) Si se coloca un cuerpo pequeño metálico descargada en este campo ¿Quedará en equilibrio? No, porque el campo hace efecto en el cuerpo metálico por polaridad y habría una velocidad del cuerpo hacia B. c) ¿Cómo modificará su respuesta en la B, si el campo fuese uniforme? La intensidad es cero entonces la velocidad del cuerpo es igual a cero.

|⃗|



9. Calcule el campo  en el centro de la superficie esférica de radio R, si la mitad de esta superficie está cubierta por carga de densidad  y la otra mitad con carga de densidad .

2



  ⋀

       ∫      4 ∫ ∫       4 .2. 2   4. 

2 ⋀

      2 ∫   2    ∫ ∫   2    4 .2. 2   2. 

     2.0  4.0   4. 0 ⃗

10. Una masa radioactiva casi puntual emite electrones con velocidad en todas las direcciones alrededor de un punto o y particularmente en el plano xoy

⃗ ⃗  ⃗  ⃗  em 1.76 x10 Coulomb/kg p10 cm q25 cm x3. 5 cm E3.1 x 10 V/m

donde existe un campo eléctrico paralelo a ox. Este campo es limitado por la placa D normal a oy. En la placa D existe un pequeño agujero P que deja pasar electrones dichos electrones tocan la pantalla H en A. Si

,

,

a) Demuestre que la medida de x permite determinar la velocidad electrones. b) Aplicación numérica.

Q

⃗

P

O

x

A

H

D

⃗

X

⃗

  de los

    2  − 2.510− 1010−  1.76103.1103.253.10510 −2.510− 1010− 2510−−1510 2.2510−−  5.45610 12.710  5. 456102.2595  12.327810 11.110  12. La figura muestra una capa esférica de radio a y a densidad superficial de la q se ha quitado una pequeña pieza circular de radio

