Problemas fuerza electrica_y_campo_electrico

1. UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FISICAIII
PROFESOR: CLEMENTE LUYO CAYCHO
PROBLEMAS FUERZAELECTRICAY CAMPO ELECTRICO
1. ¿Cuántas formas de electrizar un cuerpo existen?
2. Se tienen dos esferas
conductoras neutras idénticas en
contactos las cuales se
encuentran sobre bases
aislantes.
1ro. Se frota la varilla y se la
carga negativamente.
2do. La varilla cargada se acerca a la esfera de la izquierda pero no la toca.
3ro. Posteriormente se conecta la tierra a la esfera de la derecha.
¿Se cargaran ambas esferas? Si es así de que signo cada una?
3. Si un objeto A suspendido de una cuerda aislante es atraído por el
cuerpo B que está cargado. ¿Se deduce que el objeto A está cargado?
4. Se tienen tres esferas conductoras A, B y C idénticas y aisladas. La esfera A se encuentra
cargada con 60 C y B y C totalmente descargadas. Si seguimos el siguiente
procedimiento:
a. Ponemos en contacto A con B y luego las separamos.
b. Ponemos en contacto B con C y luego las separamos.
c. Ponemos en contacto A con C y luego las separamos.
Finalmente que cantidad de carga en C adquiere cada una de las esferas en el siguiente
orden A, B y C.
5. Calcular el número de electrones que suman una carga eléctrica de 1 C. Hallar la masa y
el peso de tales electrones.
6. Se tienen dos esferas conductoras idénticas pequeñas cargadas con 35 C y –85 C
respectivamente. Si las esferas se ponen en contacto y luego son separadas una
distancia de 20 cm, cual es el valor de la fuerza eléctrica que se ejerce entre ellas.
7. Se tienen dos cargas puntuales de 3 C y –6 C separadas entre sí 30 cm.
a) En qué posición con respecto a la carga de 3 C debe colocarse otra cargapuntual de
– 2 C, de manera que sobre esta última la fuerza total que ejercen las otras dos sea
cero.
b) Que fuerza se ejerce sobre la carga de –6 C y en qué dirección cuando la carga de
–2 C está en equilibrio.
Rpt: a) 0,4 m ; b) –1,58 N

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8. Tres cargas están situadas como se muestra en la
figura. La carga q 2 es desconocida y la fuerza neta F3
sobre q 3 está en la dirección x negativa. Si q 1 = 2C
y q 3 = +4C, hallar :
a) La carga q 2.
b) la fuerza F3.
Rpta. (a) 0,84C (b) 5,6x10-3
iN
9. Una pequeña masa m de carga q está restringida a moverse
verticalmente dentro de un cilindro estrecho y sin rozamiento. En el fondo
del cilindro hay una masa fija de carga Q y de igual signo que q. ¿A qué
altura yo la masa m se encuentra en equilibrio?
10. La figura muestra el diagrama de fuerzas para
cada una de las partículas ubicadas en los
vértices de un triángulo equilátero.
Considerando solo los signos de las cargas,
¿cuál de los diagramas mostrados son
correctos.
11. Dos esferas de masa m = 10,0 g cuelgan de hilos de seda de longitud L = 120
cm, poseen cargas idénticas q y por repulsión están separadas x = 5 cm., tal
como se muestra en la figura. ¿cuál es el valor de q?
12. Sobre un cuadrado de lado a= 0,5 m se encuentran colocadas cuatro
cargas puntuales fijas. Hallar la fuerza sobre la carga Q4= -50 uC si
las cargas Q1=Q2=Q3= 50 uC
F3
O
y
x
q2q1
q3
4m 3m
5m

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13. Tres cargas de igual magnitud: Q=9x10-9
C y de signos
diferentes, están ubicadas como se muestra en la figura.
Determinar:
a) La expresión vectorial del campo debido a cada una de las
cargas en el punto P(3,0)cm.
b) El campo eléctrico resultante en el punto P(3,0)cm
c) La fuerza eléctrica sobre una carga qo=2x10-9
C ubicada en
el punto P
14. En los vértices del triángulo equilátero de la figura se encuentran
colocadas tres cargas puntuales.
a) Encuentre la intensidad del campo en el origen, debido a las
cargas cyc  42
b) ¿Cuál es la fuerza sobre la carga de ?3 c
c) Si se cambia el signo de la carga en el origen, ¿cómo se modifica
la intensidad del campo calculada en a)?
Rpta.
NadaParacNjibcNjxixa )ˆ7.18ˆ4.32))/(ˆ1024,6ˆ1008,1) 67

15. Un disco de cargas de 25 cm de radio tiene una distribución superficial de cargas no
uniforme de densidad  = 3 r2
C/cm2
. Hallar el valor aproximado de la carga total en la
superficie del disco en culombios (C). Rpta. 1,84 C
16. En el origen se coloca una carga puntual de c2 , donde existe un campo externo
uniforme de E = 500 i N/C. ¿Cuál es la fuerza total que se ejerce sobre una carga de
c5 que está en (3m, 4m)?. RESPUESTA: Nxji 3
10)ˆ88,2ˆ66.4( 

17. Se tiene una línea de cargas en forma de arco de 30 cm de radio y 30°. Si la carga total
contenida en la línea es Q = - 25 C, cual es el valor de la densidad lineal en unidades
de C/m. Rpta. – 5 x10-4
C/m.
18. La figura muestra una línea de cargas
sobre el eje X y densidad lineal no
uniforme  = 3x C/m. ¿Cuál es el
valor de la carga total que contiene la
línea?
19. Una pequeña esfera de masa 0.1 g, tiene una carga eléctrica de 9109
C y está sujeta en
el extremo de un hilo de seda de 5 cm de longitud. El otro extremo del hilo está unido a un

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gran plano vertical que tiene una densidad superficial de carga de 8.854106
c/m2.
Determinar: (INF-ExParc-2003-1
d) El ángulo que forma el hilo con la vertical.
e) La relación entre las fuerzas eléctrica y gravitatoria.
f) La aceleración de la esferita si el hilo se rompe.
o  1012
C2
/ N.m2
; K = ¼  o = 9109
N.m2
Rpta. a) 77,7°, b) 4,59, c) (45i – 9,81j) m/s2
20. Se tiene una línea de carga de 40 cm de longitud y densidad uniforme 150 C/m.
Determinar la magnitud del campo eléctrico encima del extremo izquierdo de la línea de
carga y a 30 cm de altura. Rpta: E = 2,84 x 106
N/C
21. La figura muestra dos varillas delgadas de longitud L con carga +Q
y –Q uniformemente distribuidas a lo largo de cada varilla. Si Q =
2C, L = 20cm y d = 5 cm. Determinar el vector campo eléctrico en
el punto 0 (origen de coordenadas).
Rpta: )ˆˆ)(
11
( ji
dLd
KE 

 
