FEiO 10-11 Problemes Tema 1 Resueltos Marca de Agua

Tema 1: Camp elèctric. Problemes resolts

1. CAMP ELÈCTRIC 1.1. A l'àtom d'hidrogen, l'electró gira entorn del protó a una distància mitjana de 0.53 Å. Quant val la força d'interacció electrostàtica entre les dues partícules? I la gravitatòria? Conclusió. La fuerza electrostática será: 1 qe qp Fe = 4 π ε0 r 2 C con q e = q p = 1.6 x 10-19 C ; ε 0 = 8.85 x 10-12 N.m 2 La fuerza gravitatoria será: m m FG = G e 2 p r N.m 2 con m e = 9.10 x 10-31 kg ; m p = 1.67 x 10-27 kg ; G = 6.67 x 10-11 . kg Substituyendo valores, y teniendo en cuenta que r = 53 x 10 −12 m , se tiene F Fe = 8.2 x 10-8 N ; FG = 3.6 x 10 -47 N ; e ≈ 2.3 x 1039 FG

1.2. La distància entre dos cossos de massa 1 kg és 1 m. Calculi la força electrostàtica d'interacció si cadascun té tants protons com neutrons però només 99 electrons per cada 100 protons. Què se'n pot concloure? (prengui les masses del protó i del neutró iguals a 1.67·10-27 kg). La fuerza electrostática entre los dos cuerpos será (los dos tendrán la misma carga q y sea d su separación): 1 q2 Fe = 4 π ε0 d2 - La carga q de cada cuerpo es: q = n pq p + n eq e 99 n p y q e = −q p , se tendrá: 100 99  1  q = n pq p + n eq e =  n p − n p q p = n pq p 100  100  - Número de protones: La masa m del cuerpo es: m = n p mp + n n mn + n eme

Puesto que n e =

Si tenemos en cuenta que n n = n p ; m p = m n ; m e