Guía nº 4 de ejercicios resueltos de fuerza eléctrica
Resolver los siguientes ejercicios
� Ver resolución de los ejercicios al pie de la página
Problema nº 1
Calcular la fuerza que produce una carga de 10 µC sobre otra de 20 µC, cuando esta última se encuentra ubicada, respecto de la primera, a:
a) 1 cm.
b) 2 cm.
c) 0,1 cm.
• Respuesta:
a) Fₐ = 1,8·10⁴ N;
b) Fb = 4,5·10³ N;
c) Fc = 1,8·10⁶ N
Problema nº 2
Una bola de médula de sauco, a, tiene una carga de 40 µC y está suspendida a 6 cm de otra bola, b, que ejerce una fuerza de 500 N sobre la carga a, ¿cuál es la carga de la bola b?
• Respuesta: qB = 5·10⁻⁶ C
Problema nº 3
Una bola de médula de sauco, a, tiene una masa de 0,102 g y una carga de 0,1 µC. a está ubicada a 50 cm de otra bola, b, de 0,04 µC.
a) ¿Qué fuerza ejerce B sobre A?
b) ¿Cuál será la aceleración de a en el instante en que se suelta? (no tener en cuenta la aceleración de la gravedad).
• Respuesta:
a) F = 1,44·10⁻⁴ N;
b) a = 1,412 m/s²
Problema nº 4
Un electróforo se puede descargar y cargar repetidas veces produciendo chispas. ¿De dónde se obtiene la energía que produce las chispas?
Problema nº 5
En los vértices de un cuadrado imaginario de 0,1 cm de lado hay cargas de 30, -10, 40 y 0 C. Encuentre la fuerza resultante sobre el vértice de -10 C.
• Respuesta: FR = 4,5¹⁸ N; α = 36,87°
Problema nº 6
La carga de un electrón es de -1,6·10⁻¹³ µC y se mueve en torno a un protón de carga igual y positiva. La masa del electrón es de 9·10⁻²⁸ g y esta a una distancia de 0,5·10⁻⁸ cm. Se pide encontrar:
a) La fuerza centrípeta que opera sobre el electrón.
b) La velocidad del electrón.
c) La frecuencia de revolución (frecuencia del electrón).
• Respuesta:
a) F = -9,216·10⁻⁸ N;
b) v = 2.262.741,7 m/s;
c) f = 7,203·10¹⁵/s
Problema nº 7
El ion Na⁺ del cloruro de sodio tiene una carga positiva de 1,6·10¹³ µC. El ion Cl⁻ posee la misma carga que el Na⁺, (obviamente con signo contrario). La distancia que los separa es de 10⁻⁸ cm. Calcule la fuerza de atracción.
• Respuesta: F = -2,304·10⁻⁸ N
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina