Trabajo Terminado Fisica Electrica

P21.1 dos esferas metálicas cuelgan de hilos de nylon. Cuando se colocan próximas entre si tienden a traerse. Con base sólo en esta información, analice los modos posibles en que podrían estar cargadas las esferas. !s posible que, luego de tocarse, las esferas permane"can adheridas una a la otra#. !xplique su repuesta RTA: Las esferas están cargadas por cargas de signo diferente una positiva y la otra negativa, si es posible que las esferas esferas sé queden queden adheri adheridas das,, Despué Después s de que se toquen toquen las cargas cargas positi positivas vas y negati negativas vas se neutralizan P21.$%as prendas de ropa tienden a adherirse unas a otras despu&s de pasar por la secadora. Por  qu&# !speraría usted más 'o menos( adhesión si toda la ropa fuese del mismo material 'algodón por  e)em.( que si se secara ropa de diferentes tipos# *ue+amente por qu&# 'si lo desea, experimente con su próxima carga de la+adora( RTA: RTA: el !ovi!iento en la secadora produce carga estática en la ropa y las cargas tienden a no sufrir una fuga en el seco interior de la secadora "abrá !enos apego si toda la ropa se hace del !is!o !aterial, la carga se transfiere !ás fácil!ente entre !ateriales diferentes Los f que caen las transferencias de !aterial diferente cobran de un !aterial a otro P21. %os electrones libres de un metal experimentan atracción gra+itatoria hacia la tierra. Por qu&, entonces, no se depositan todos en el fondo del conductor, como un sedimento que se asienta en el fondo de un río# RTA: #u repulsi$n eléctrica es !ucho !ayor que su peso y evita que se agrupen en la parte inferior del conductor P21.- %os buenos conductores el&ctricos, como metales, son típicamente buenos conductores de calor. calor. %os aisladores aisladores el&ctricos el&ctricos,, como la madera, madera, son típicamen típicamente te malos malos conductor conductores es de calor. calor. !xplique por qu& tendría que haber una relación entre la conducción el&ctrica y la conducción t&rmica en estos materiales. RTA: RTA: %n sus pri!eros esfuerzos esfuerzos para e&plicar e&plicar la estructu estructura ra electr$ni electr$nica ca de los !etales, los cient'fic cient'ficos os esgri!ieron las propiedades de su buena conductividad tér!ica y eléctrica para apoyar la teor'a de que los !etales se co!ponen de áto!os ionizados, cuyos electrones libres for!an un (!ar( ho!ogéneo de carga negativa La atracci$n electrostática entre los iones positivos del !etal y los electrones libres, se consider$ la responsable del enlace entre los áto!os del !etal As', se pensaba que el libre !ovi!iento de los electrones era la causa de su alta conductividad eléctrica y tér!ica La principal ob)eci$n a esta teoria es que en tal caso los !etales deb'an tener un calor espec'fico superior al que real!ente tienen P21. /os ob)etos metálicos id&nticos están montados en soportes aislantes. /escriba como podría depositar cargar de signo opuesto pero de magnitud exactamente igual a los dos ob)etos. RTA: Traiga una carga positiva varilla cerca de los dos ob)etos Al separarla %sta va a de)ar uno con carga negativa y el otro con carga positiva Los dos ob)etos eran original!ente neutros, por lo que la !agnitud de la carga negativa de uno es igual a la !agnitud de la carga positiva en el otro *odr'a depositar cargas de signos opuestos pero de !agnitud e&acta!ente igual agregándole un ca!po !agnético de distinto signo a cada uno P21.11 0i uno camina sobre un tapete de nylon y luego toca un ob)eto metálico grande, como la perilla de una puerta, puede recibir una chispa y una sacudida Por qu& tiende esto a ocurrir con más frecuencia en los días secos que en los hmedos# 'pista3 +&ase la fig.21.24( Por qu& es menos probable recibir una sacudida si se toca un ob)eto metálico peque5o , como un su)etador de papeles, por e)emplo#

RTA: porque %l !o!ento dipolar eléctrico del agua hace de ésta un e&celente disolvente La carga eléctrica es !enor cuanto !ás alta es la hu!edad at!osférica #e e&plica porque las !oléculas de agua at!osférica se unen a iones libres que abundan a ba)as alturas y en la superficie de los ob)etos, neutralizándose a!bos *or el contrario, en at!$sfera de ba)a hu!edad, al no haber agentes +!oléculas de agua que neutralicen iones, la conductividad eléctrica del aire y las superficies de ob)etos está !uy incre!entada P21.1$ 0i se toca con una barra con carga positi+a una esfera metálica aislada inicialmente sin carga, la esfera adquiere una carga positi+a neta y la barra pierde parte de su carga significa esto que se transfirieron protones de la barra a la esfera# RTA: Las cargas que están dentro de las !oléculas de un !aterial aislante se pueden desplazar un poco %n consecuencia, la barra con carga de cualquier signo atrae a un aislador neutro *or la tercera ley de -e.ton, el aislador neutro e)erce una fuerza de atracci$n de igual !agnitud sobre el otro La carga positiva se transfiere por los electrones que fluyen desde la esfera de !etal a la varilla P21.1 0e colocan un protón en un campo el&ctrico uniforme y luego se libera. /espu&s se coloca un electrón en el mismo punto y se libera !xperimentan estas dos partículas las misma fuer"a# y la misma aceleración# se despla"an en la misma dirección al ser liberadas# RTA: #i, ya que el ca!po al que están so!etidos es el !is!o para a!bos casos y por lo tanto están so!etidos a la !is!a fuerza de este / la !is!a aceleraci$n0 -o, ya que sus !asas son diferentes y por lo tanto, aplicando la segunda Ley de -e.ton + 12 !g , la aceleraci$n depende de la !asa y no solo de la fuerza que se aplique al prot$n y al electr$n respectiva!ente #e desplazan en la !is!a direcci$n al ser liberadas0 -o, ya que en caso de que el ca!po sea generado por una part'cula negativa, al prot$n al liberarse se ale)ara de esta part'cula +la repulsi$n, y el electr$n en ca!bio se vera atra'do por esta part'cula +atracci$n, si el ca!po es generado por una part'cula positiva las fuerzas serian de !anera viceversa P21.1- 6u& seme)an"as presentan las fuer"as el&ctricas con las fuer"as gra+itatorias# Cuáles son las diferencias más significati+as# RTA: *ode!os co!parar directa!ente que la fuerza gravitacional es !ás débil que la fuerza eléctrica co!o el nivel at$!ico la fuerza eléctrica dentro del n3cleo es !ás grande que la fuerza de gravedad Aunque la fuerza gravitacional es !ás peque4a, pero es de atracci$n, por ello puede generar la creaci$n de grandes !asas, tal es el caso de la for!aci$n de las estrellas y de los planetas de !odo que a !edida que crecen sus !asas pueden generarse grandes !asas gravitatorias #in e!bargo, pese a que las fuerzas eléctricas en el interior  del áto!o son grandes son de r epulsi$n y por tanto no pueden crecer grandes concentraciones de carga bien sean negativas co!o positivas P21.1 los campos el&ctricos suficientemente intensos pueden pro+ocar que los átomos se ionicen positi+amente, esto es, que pierdan uno o más electrones. !xplique como ocurre esto 6u& es lo que determina la intensidad que el campo debe tener para que esto ocurra# RTA: %l nivel de energ'a del electr$n de valencia + el que ocupa el 3lti!o nivel de energ'a dentro del áto!o, en el que se encuentra este, ya que este nivel deter!inara que tan dispuesto está el electr$n para saltar del áto!o o que tanta intensidad requiere el electr$n para lograr la ionizaci$n P21.21 0e mantiene fi)a en el origen una partícula con carga positi+a 6. se dispara una segunda partícula con carga positi+a q hacia la primera partícula, y sigue la trayectoria que se muestra en la fi. 21.$2 !s constante la cantidad de mo+imiento angular de la segunda partícula# por qu&# 'sugerencia Cuánto momento de torsión e)erce la primera partícula sobre la segunda#

RTA: La fuerza de repulsi$n que e)erce sobre 5, q se dirige a lo largo de la l'nea que une las dos cargas %sta l'nea pasa a través de 5 para que la fuerza e)erza ning3n par en q para un e)e que pasa por 5 y el !o!ento angular de q con respecto a este e)e constante

1.!xplique el significado de la expresión 7un átomo neutro8. !xplique el significado de 7un átomo con carga negati+a8 RTA: 6n áto!o neutro es un áto!o sin carga, o bien tiene la !is!a cantidad de electrones y protones que provoca estar descargado o neutralizado 6n áto!o con carga negativa es cuando un áto!o tiene !ayor cantidad de electrones que de protones, esto se debe a un interca!bio de cargas $. 9n estudiante extran)ero que haya crecido en un país tropical pero que estudie en !stados 9nidos qui"á no tenga ninguna experiencia con chispas o descargas de electricidad estática hasta que &l o ella pasen un in+ierno en ese país. !xplique porqu& RTA: es porque en un a!biente seco se facilita el interca!bio de cargas ya que la hu!edad en el aire provoca cualquier carga acu!ulada se fugue hacia la tierra :. !xplique las similitudes y diferencias entre la ley de la gra+itación uni+ersal de ne;ton y la ley de coulomb. RTA: La diferencia de la ley de la gravitaci$n universal es que la fuerza de atracci$n es terrestre, y la ley de coulu!b es fuerza de atracci$n o repulsi$n La si!ilitud es que a!bas fuerzas son directa!ente proporcionales al producto de las !aterias que se traba)an +!asa y carga y son directa!ente proporcionales a la distancia que los separa al cuadrado . 9n globo es cargado negati+amente al frotarlo despu&s se adhiere a la pared. 0ignifica que la pared tiene carga positi+a# RTA: -o, la pared se considera co!o tierra, que sirve para desechar la carga, por eso tiende !antenerse pegado 7*or qué el globo ter!ina por caer0 %s porque ter!ina el interca!bio de carga 4. !s posible que un campo el&ctrico exista espacio +acío# !xplique. Considere el punto < en la figura 2$.21= !n este punto existe carga el&ctrica# >ay alguna fuer"a en dicho punto# !xiste un campo en dicho punto# RTA: #i e&iste co!o por e)e!plo en foco energizado, la actividad afecta a la carga reaccionando con una fuerza #i debe tener algo que lo genere, si la que se for!a por las cargas, si porque un ca!po eléctrico es contin3o $sea que e&iste en todos los puntos

.? i( Clasifique las magnitudes de las fuer"as que la partícula con carga < e)erce sobre la partícula con carga @, ubicada a la distancia r de