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CENTRO EDUCATIVO SAGRADA FAMILIA DE NAZARET

“EDUCAMOS LA MENTE Y EL CORAZÓN DE LAS NUEVAS GENERACIONES”

PLAN DE RECUPERACIÓN 2015
FÍSICA 11: I PERIODO

magnitud y dirección de la fuerza
En los siguientes ejercicios realice
esquemas para una mejor comprensión o
explicación gráfica.
1.

2.

3.

Dos cargas idénticas separadas 25
mm son sujetas a una fuerza de
repulsión de 890 N. ¿ Cuál es la
magnitud de cada carga?.
Dos cargas puntuales se atraen
inicialmente con una fuerza de
750 N. Si su separación se reduce
a un tercio de su valor original,
¿ Cuál es la nueva fuerza de
atracción?.
Una carga de +60 nC se coloca a
60 mm a la izquierda de una carga
de +20

μC( microcoloumb)

.

¿ Cuál es la fuerza resultante
sobre una carga de -35

μC

colocada en el punto medio de las
dos cargas?.
4.

Una carga puntual de +45

μC

se coloca a 75 mm a la izquierda
de una segunda carga puntual de
-35

μC .

resultante sobre

q1

?

7.

¿Cuál debe ser la separación entre
dos cargas de -10 nC para que la
fuerza de repulsión entre ellas sea
de 9 N?
8. En el anterior problema si
triplicamos la fuerza su
separación se reduce o se
amplifica?, Cuál sería este valor?
9. El mismo número de electrones se
coloca en dos esferas de metal
separadas 3 cm en el aire.
¿Cuantos electrones hay en cada
esfera si la fuerza resultante es de
4500 N?
10. Dos cargas desconocidas idénticas
se encuentran sometidas a una
fuerza de repulsión recíproca de
86 N cuando la distancia que las
separa es de 95 mm. ¿Cuál es la
magnitud de cada carga?
11. Tres cargas

q1 :−32nC , q2 :+16 nC ,q 3 : 8 nC
están ubicadas bajo el esquema
que muestra la figura que se da a
continuación:

¿Qué fuerza se ejerce

sobre una tercera carga de +12

μC
5.

colocada en el punto

medio?
En el anterior problema, ¿ Cuál es
la fuerza resultante sobre una
tercera carga de +5

μC

colocada entre las otras dos
cargas y a 50 mm de la carga de
+45
6.

μC

?

Tres cargas puntuales

q1 :+8 μC ,q 2 :−4 μC y q3 :+2 μC
se colocan en las esquinas de un
triángulo equilátero que mide 80
mm de lado. ¿ Cuáles son las

a) Determina la fuerza resultante
que ejercen las otras dos cargas
sobre

q1

. Sugerencia: es

necesario utilizar el teorema del
coseno.
b) Determine la dirección (ángulo
de esta fuerza resultante)

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12. Cuatro esferas pequeñas se
colocan en las esquinas de un
cuadrado cuyos lados tienen 6 cm
de longitud, y a cada una de ellas

q=+20 μC

se aplican cargas

.

Demuestra que la fuerza
resultante en cada carga tiene una
magnitud equivalente a a 1914 N.
¿Cuál es la dirección de la fuerza?.

13. Dos cargas

F

q1 y q2

están

. Si la separación

inicial disminuye en solo 40 mm.,
la fuerza entre las dos cargas se
duplica. ¿ Cuál era la distancia
inicial?. Justifica tus respuestas
con procedimientos.
14. Dos esferas de médula de
saúco de 8 g están suspendidas de
hilos de seda de 60 cm de
longitud, atados a un mismo
punto. Cuando a las esferas se les
imparten cantidades iguales de
carga negativa, éstas se separan y
quedan en reposo a 30 cm una de
la otra. Calcula la magnitud de la
carga en cada esfera de médula.
15. Una carga de +16

μC

está

a 80 mm a la derecha de una
carga de +9

μc .

¿Donde se

deberá colocar una tercera carga
para que la fuerza resultante sea
cero?.
16. Una carga de +8nc se coloca a
40 mm a la izquierda de una
carga de -14 nC. ¿Dónde se debe
colocar una tercera carga para que
esta quede sometida a una fuerza
resultante de cero?.
17. Una carga de +5

μC

colocada en un punto P en un
campo eléctrico experimenta una
fuerza descendente de

8 x 10−4 N

18. En un punto determinado del
espacio, la intensidad del campo
eléctrico es de 60 N/C en
dirección al oeste. Una carga
desconocida recibe una fuerza
hacia el este de

8 x 10−5 N

¿ Cuál es la naturaleza y magnitud
de la carga?.

separadas por una distancia r. A
esta distancia se ejerce sobre ellas
una fuerza

intensidad del campo eléctrico en
ese punto?

. ¿ Cuál es la

19. ¿ Cuáles son la magnitud y
dirección de la fuerza que actuaría
sobre un electrón si este se
ubicará en a) el punto P del
problema numero 17?.
20. Determina la magnitud,
dirección y el sentido del campo
eléctrico que debe aplicarse a un
electrón para equilibrar su peso.
21. Se comprueba que en la
proximidad de la superficie de la
Tierra, existe un campo eléctrico,
aproximadamente de 100 N/C,
dirigido verticalmente hacia abajo.
a) ¿ Cuál es el signo de la carga
eléctrica existente en la Tierra?
b) ¿ Cuál es el valor de esta carga?
c) Como la Tierra es un conductor,
esta carga esta distribuida casi
totalmente en su superficie, ¿Cuál
es entonces, la carga existente en
cada metro cuadrado de la
superficie de la tierra?,
sugerencia: averigua el área total
de la superficie terrestre.
22. 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
de la región B?, Justifica
matemáticamente.
b) Si se coloca un cuerpo pequeño
metálico descargado en este
campo, ¿Quedará en equilibrio?
(Considera que un solo cuerpo
actúan las fuerzas eléctricas
debida al campo existente).

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23. Una esfera metálica de radio

R1

, cargada positivamente y

colocada en el interior de una
esfera hueca descargada, también

R2

metálica de radio interno

25. Calcula la intensidad de un
campo eléctrico en el punto medio
de una recta de 165 mm que une
una carga de -35

,

y espesor d. Realiza un gráfico
donde se pueda ver la variación
del campo eléctrico con la
distancia al centro común de las
esferas.

de -55

μC

μC

con otra

.

26. ¿Cuál es la aceleración de un
electrón

(e=

−19

−1,67 x 10

C

)

colocado en un campo eléctrico
descendente
constante
de

4 x 105 N /C

?¿

Cuál

es

la

fuerza gravitacional que actúa
sobre esta carga?
27. La intensidad del campo
eléctrico entre las placas de la
figura es de 4000 N/C. ¿ Cuál es la
magnitud de la carga sobre la
esfera de médula suspendida cuya
masa es de 3mg y esta bajo un
ángulo de 30 grados como lo
señala el esquema.
24.

Dos

cargas

puntuales

q1 :−28 nC y q2 :+28 nC

están

separadas por una distancia de 18
cm. A partir de lo anterior y con el
esquema que se da a continuación
determine el campo eléctrico en el
punto A y B. Para calcular el
ángulo o dirección utilice los
teoremas fundamentales de la
Trigonometría.

27. Dos placas paralelas, ambas
de 2 cm de ancho y 4cm de largo,
están colocadas verticalmente de

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modo que la intensidad del campo
eléctrico entre ambas es de 10000
N/C hacia arriba. ¿ Cuál es la carga
en cada placa?.
28. Una esfera de 8cm de
diámetro tiene una carga de 4

μC

en su superficie. ¿ Cuál es

la intensidad del campo eléctrico
en la superficie, 2cm fuera de la
superficie y 2cm dentro de la
superficie?..
29. Una carga de +8 nC se halla
sobre la superficie de una esfera
metálica hueca cuyo radio es de
3cm. Aplica la ley de Gauss para
hallar la intensidad del campo
eléctrico a una distancia de 1 cm
de la superficie de la esfera. ¿ Cuál
es el campo eléctrico en un punto
ubicado
1cm
dentro
de
la
superficie?.
30. a) Calcula el potencial en el
punto A que está a 60 cm de
distancia de una carga de -6

μ

C. b) ¿Cuál es la energía potencial
si una carga de +9nC esta
colocada en A?
31.

Dos

cargas

q1 :+7 nc y q2 :−7 nc ,

están

separadas 18 cm como lo muestra
el
esquema. Determina el
potencial en los puntos A y B.

Sugerencia:

al mover una carga de -1,5

μc

del punto A al punto B?.
33.
La diferencia de potencial
entre dos placas separadas entre
si 12mm es de 25 kV ( Kilovoltios).
Determina la intensidad del campo
eléctrico
entre
las
placas.

la

V =Ed

fórmula

siguiente
;

d=

distancia,
E=
intensidad
del
campo eléctrico y V= Potencial
eléctrico..
34. ¿ Cuál es la energía potencial
de una carga de +12 nC localizada
a 105 mm de una carga de 90

μC

?

¿Cuál

es

la

energía

potencial si la misma carga está a
50 mm de una carga de -90

μC
35.

?
Un

electrón

energía de

adquiere
−15

2 x 10

J

una

al pasar

del punto A al punto B. ¿Cuál es la
diferencia de potencial entre esos
puntos en volts?
36. ¿ Cuál es el voltaje de ruptura
(Voltaje máximo para que exista
una fisura) de un condensador con
dieléctrico de vidrio ( K=7,5) si la
separación entre sus placas es de
4mm?,
la
rigidez
dieléctrica
promedio es de 118 MV/m.
37. Las placas de un condensador
en paralelo están separadas entre
si 1,5 cm a lo ancho y 3 cm a lo
largo. ¿ Cuál debe ser la
separación
en
aceite
de
transformador de las placas de
este
condensador
si
la
capacitancia total es de 6,5

pF

32.
Cuál es la diferencia de
potencial entre los puntos A y B
del anterior problema?, ¿ Cuánto
trabajo realiza un campo eléctrico

Utiliza

?

38. Para las cargas
y las
distancias que muestra
el
esquema, calcule el potencial en
los puntos A, B y C. ¿Cuánto
trabajo es realizado por el campo
eléctrico al trasladar una carga de
+2

μC

desde C hasta A? ¿En

qué punto B el potencial eléctrico
es igual a cero?

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39. Demuestra que la energía
potencial total de las tres cargas
colocadas en las esquinas del
anterior triangulo equilátero está
dada por
40.

Los siguientes ejercicios 39 y 40
son basados en el siguiente
esquema

−3 k q 2
d

.

Supongamos

que

q=1 μC y d =30 mm

, Cuál es

la energía potencial de todo el
sistema de cargas?.
41 Realizar todos los ejercicios y
repasar toda la temática de
condensadores durante el primer
bimestre