Page 33 - KIII - FISICA 4SEC

Física 4° Secundaria

PROBLEMAS RESUELTOS

1. Una barra de vidrio frotada con un paño pierde 25 × 4. Se le muestra un sistema de esferas pequeñas
10 electrones, calcular la carga en “C”. electrizadas en un equilibrio; si la esfera (2) es
20
de 4×10 kg. Determine el módulo de la tensión
–2
2
Resolución: que soporta el hilo aislante. (g =10 m/s )
Q = +n.qe ……. Q=+25 × 10 .1,6.10-19C
20
Q = 400C

2. Dos cargas de +2mC y -4C se separan una
distancia de 3 m en el vacío, ¿con qué fuerza se
atraen?
Resolución:
9
9 10 q q
F  1 2
EL d 2
Resolución:
Reemplazando: Realizando el DCL de la esfera (2)


9 10  2 10 9  4 10 3 6
F 
EL
2 2
 FEL = 18N

3. Dos esferas pequeñas electrizadas se atraen con
una fuerza eléctrica de módulo 20 N. ¿Cuál sería el
módulo de la fuerza de atracción si la cantidad de
carga de cada una de ellas se duplica y la distancia
se duplica? Como se encuentra en equilibrio, se usara:
T = Fg+ FElec ...(1)
Resolución:
De acuerdo al enunciado tienen dos casos: Ahora:
–2
2
Caso I: Fg = m⋅g………. Fg = (4×10 kg)(10 m/s )
Fg = 4×10 N = 0,4 N
–1
 10 C

 9 Nm 2   10 C 4 6 6 
 F    9 10
Elec  c 2   10 m  2
1
3

 9 Nm 2   4 10 12 C 2 
Elec  F    c 2  9 10   9 10 m 2 
2
Q Q  
-1
De la ley de Coulomb 20N  K 1 2   1 FElec = 4 × 10 = 0,4 N
vacío
d 2
Caso II: La fuerza eléctrica tiene un módulo FElec tal Reemplazando en (1):
que de acuerdo al enunciado: T = 0,4 N+ 0,4 N
T = 0,8 N

5. Se tienen tres cargas puntuales, dispuestas como
se muestra en la figura, halle la fuerza eléctrica
resultante sobre la carga (2).
Q * Q *
F  K 1 2
Elec vacío 2
 2d 
2Q 2Q
F  K 1 2
vacío
Elec
4d 2
4 Q Q Resolución:
F  K 1 2
Elec vacío 2 9 -6 -3 2
4d F12 = Kq1q2/d2 = 9.10 .2.10 .8.10 /2
Q Q F12 = 36N
F  K 1 2
Elec vacío d 2 F23 = Kq3q2/d = 9.10 .5.10 .8.10 /2
-6
9
2
-3
2
FElec = 20N F23 = 90N

FR = 90N- 36N = 54N

Compendio -224-