El documento presenta tres ejercicios de física relacionados con cargas eléctricas. El primero calcula el valor de dos cargas puntuales iguales que se atraen con una fuerza de 2N separadas por 20cm. El segundo calcula la separación necesaria entre dos protones para que su fuerza electrostática sea igual a su peso. El tercero calcula la separación necesaria entre dos cargas de +5μC para que su fuerza de repulsión sea de 4N.

1. ALUMNA:
Génesis María Hernández Casamayor
MATERIA:
Física
Sección S2
BARQUISIMETO NOVIEMBRE 2015
CARGAS ELECTRICAS

2. EJERCICIO Nº 1:
DOS CARGAS PUNTUALES IGUALES DISTAN ENTRE SI 20 CM, ATRAYÉNDOSE CON UNA FUERZA
DE 2NW. CALCULAR EL VALOR DE LAS CARGAS
La Fuerza ( F ) de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas ( q1 y q2 ) que
se encuentran separadas una distancia ( d ), se encuentra con la expresión:
q1 . q2
F = K __________
d²
DATOS
carga eléctrica 1 = q1 = q
carga eléctrica 2 = q2 = q
distancia entre las cargas= d = 20 cm = 0,20 m = 2 x 10*--1 m
Fuerza de atracción= F = 2 N
constante eléctrica = K = 9 x 10*9 N x m² /C²
Siendo K una constante cuyo valor es : 9 x
10*9 N x m² / C²

3. Reemplazando valores en la expresión :
( 9 x 10*9 ) ( q ) ( q )
2 = -----------------------------
( 2 x 10*--1 )²
(9 x 10*9 ) ( q² )
2 = ----------------------
( 4 x 10*--2 )
8 x 10*--2
---------------- = ( q² )
9 x 10*9
8 x 10*--2 = ( 9 x 10*9 ) ( q² )
( q² ) = 0,888 x 10*--11 ( q² ) = 8,88 x 10*--12
RESPUESTA:
q = 2,98 x 10*-6 Coulomb ; también : q = 2,98 µC

4. EJERCICIO Nº 2:
CALCULAR LA SEPARACIÓN QUE DEBEN TENER DOS PROTONES PARA QUE LA FUERZA
ELECTROSTÁTICA ENTRE AMBOS SE IGUALE AL PESO DEL PROTÓN.
q1 . q2
F = K __________
d²
DATOS
carga eléctrica 1= q1 = 1.6 x 10*--19 C
carga eléctrica 2= q2 = 1.6 x 10*--19 C
masa del protón = m = 1,66 x 10*--27 kg
peso del protón = W = m x g = 16,268 x 10*--27 N
Fuerza entre ellas= F = W = 16,268 x 10*--27 N
constante eléctrica= K = 9 x 10*9 N x m*2 / C*2
distancia entre cargas d= ?

5. Reemplazando valores en la expresión :
23,04 x 10*--29
16,268 x 10*--27 = ----------------------
d*2
23,04 x 10*--29
d*2= -------------------------
16,268 x 10*--27
8 x 10*--2 = ( 9 x 10*9 ) ( q² )
(9 x 10*9) (1,6 x 10*--19) (1,6 x 10*--19)
16,268 x 10*--27=__________________________________
d*2
Efectuando operaciones en el numerador de la fracción:
Luego, diremos
d*2 = 1,416 x 10*--2 metros ; d = 1,19 x 10*--1 m
d = 0,119 m; d = 11,9 cm

6. EJERCICIO Nº 3:
¿CUÁL DEBE SER LA SEPARACIÓN ENTRE DOS CARGAS DE +5 µC PARA QUE LA FUERZA DE
REPULSIÓN SEA 4 N?
q1 . q2
F = K __________
d²
DATOS
q1 = +5µC = +5 x 10–6 C
q2 = +5µC = +5 x 10–6 C
F = 4 N
k= 9 x 109 Nm2/C2
r = x

7. Usamos la fórmula: Y en ella reemplazamos los valores
Respuesta: Para que fuerza de repulsión sea de 4 N las
cargas q1 y q2 deben estar a 0,2372 metro (237,2 mm).