COLEGIO JORDÁN DE SAJONIA Dominicos ACTIVIDADES DE REFUERZO SEGUNDO BIMESTRE FECHA: NOMBRE: ASIGNATURA: FÍSICA GRADO: ONCE A / B /C TEMA: Electromagnetismo PROFESOR(A): ALEXANDRA GARCÍA electrizado puede recurrir, por lo tanto, a medios de limpieza del cabello que le ayuden a solucionar su problema. DESEMPEÑO: Emplea los conceptos de campo, corriente, voltaje o resistencia desde su aplicación y modelación para situaciones en contexto. “QUÉ ES Y POR QUÉ SE FORMA LA ESTÁTICA EN EL CUERPO HUMANO La energía eléctrica nos rodea y es normal que se acumule en el pelo. No la advertimos en nuestra vida cotidiana por tratarse de una carga mínima. Sin embargo, no es difícil alterar este equilibrio eléctrico: basta tan solo pasar un peine o un secador sobre el pelo recién lavado. Una variación electrostática de este tipo determina que cualquier cuerpo sin carga pueda activarse de corriente eléctrica. Un ejemplo conocido de este principio es la esfera que, tras repetidos frotamientos en un jersey de lana, atrae trocitos de papel. De la misma manera, los cabellos se pueden cargar cuando se les pasa un peine con fuerza. Se vuelven tan electrostáticamente negativos que son atraídos por el peine cargado positivamente, ya que las cargas positivas y negativas se atraen mutuamente. La consecuencia son pelos que literalmente se pegan al peine. Las cargas de igual signo, por el contrario, se repelen. Esto supone que cada pelo cargado negativamente se aleja todo lo posible de su vecino también así cargado; los Q cabellos se mueven y se qorientan hacia arriba, y parecen querer escapar volando. En este estado no permiten un peinado correcto y no recuperan su forma con el cepillado. Esta carga electrostática pueden reforzarse si, por ejemplo, se utiliza un champú que contenga sustancias negativas. Por el contrario, ayudan los tratamientos capilares que contienen componentes cargados positivamente, pues se depositan en cada pelo e igualan la carga negativa no deseada. Quien se enfrenta con frecuencia al problema del pelo Los acondicionadores ayudan a proteger el pelo. En consecuencia, deberá escoger el que mejor se adapte a su tipo de cabello. Los enjuagues regulares con acondicionador neutralizan las cargas eléctricas estáticas y hacen el pelo mucho más manejable. En cualquier caso, si su cabello queda “restallando de limpio” significa que lo está lavando muy seguido o está usando mucho champú”. http://www.elaviso.com/articulos/salud-ybienestar/nuestro-organismo/ “La carga eléctrica (cantidad de electrones) de cada cuerpo se mide en culombios (C) en el S.I. y en esta culombios (stc) en el c.g.s. 1 culombio (C) = 3 x 109 stc franklin) 1 culombio = 106 microculombio (mC) 1 culombio = 10-9 nanoculombio (nC) 1 estatoculombio = 3,34 x 10-10 culombio 1 electrón = 1,602 x 10-19 culombio 1 protón = 1,602 x 10-19 culombio 1 neutrón = No tiene carga eléctrica (0) (u.e.e. - “La fuerza de repulsión o de atracción entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”. La constante de proporcionalidad K depende del medio que rodea a las cargas, así en el vacío tiene un valor de: líneas de fuerza que indican la dirección de la fuerza eléctrica en cada punto. CAMPO ELÉCTRICO Es la región del espacio donde se ponen de manifiesto los fenómenos eléctricos. Se representa por E y es de naturaleza vectorial. La región del espacio situada en las proximidades de un cuerpo cargado (Q), que puede tener carga positiva o negativa, posee unas propiedades especiales. Si se coloca en cualquier punto de dicha región una carga eléctrica de prueba (q +), se observa que (q+) se encuentra sometida a la acción de una fuerza, que puede ser de atracción o repulsión. Este hecho se expresa diciendo que el cuerpo cargado ha creado un campo eléctrico. La intensidad de campo eléctrico en un punto se define como la fuerza que actúa sobre la unidad de carga situada en él. Si E es la intensidad de campo, sobre una carga de prueba(q) actuará una fuerza cuya magnitud es igual: F=qE La dirección del campo eléctrico en cualquier punto viene dada por la de la fuerza que actúa sobre una carga de prueba (q) que siempre es positiva, colocada en dicho punto. También se puede determinar, en cualquier punto situado a una distancia (d), la magnitud de la intensidad de campo eléctrico (E) en función de la carga (Q) que genera dicho campo, con la relación matemática. En el Sistema Internacional de unidades el campo eléctrico se mide en newton/culombio (N/C) y en el sistema cegesimal en dina/statoculombio (dina/stc). DIFERENCIA ELÉCTRICO) DE POTENCIAL (POTENCIAL En el punto anterior determinamos que toda partícula eléctricamente cargada crea a su alrededor un campo de fuerzas. Este campo puede representarse mediante Para mover otra partícula cargada de un punto a otro del campo hay que realizar trabajo. La cantidad de energía necesaria para efectuar ese trabajo sobre una carga de prueba se conoce como diferencia de potencial entre ambos puntos. “La diferencia de potencial, también llamada tensión eléctrica, es el trabajo necesario para desplazar una carga de prueba(q) de un punto a otro en el interior de un campo eléctrico” En realidad se habla de cuantificar la diferencia de potencial entre ambos puntos (VA - VB), uno (VA) de mayor diferencia de potencial que el otro (VB). El voltio, es la unidad que mide la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos y el potencial eléctrico está relacionado con la energía potencial eléctrica. El voltio se define como la diferencia de potencial existente entre dos puntos, cuando el trabajo necesario para mover una carga de 1 culombio de un punto al otro es igual a 1 julio. Las unidades de potencial eléctrico y sus equivalencias son: 1 voltio (V) = 3,33 x 10-3 stv 1 estatovoltio = 300 V ACTIVIDAD 1. Al frotar una barra de plástico con un paño de lana, aquélla adquiere una carga de –0.8 μC. ¿Cuántos electrones se transfieren del paño de lana a la barra de plástico? 2. ¿Cuántos coulombs de carga positiva existen en 1.0 kg de carbono? Doce gramos de carbono contienen el número de Avogadro de átomos y cada átomo posee seis protones y seis electrones. 3. Tres cargas puntuales están sobre el eje X; q1 = -6.0 μC está en x = -3.0 m, q2 = 4.0 μC está en el origen y q3 = -6.0 μC está en x = 3.0 m. Hallar la fuerza sobre q1. 4. Tres cargas, cada una de 3.0 nC están en los vértices de un cuadrado de lado 5.0 cm. Las dos cargas en los vértices opuestos son positivas y la otra es negativa. Determinar la fuerza ejercida por estas cargas sobre una cuarta carga de 3.0 nC situada en el vértice restante. 5. En el cobre existe aproximadamente un electrón libre pos cada átomo. Una moneda de cobre posee una masa de 3.0 g. (a) ¿Qué porcentaje de la carga libre debería extraerse de la moneda para que ésta adquiera una carga de 15.0 μC? (b) ¿Cuál sería la fuerza de repulsión entre dos monedas con esa carga, separadas una distancia de 25.0 cm? Suponer que las monedas son cargas puntuales. 14.- Calcular la intensidad de campo en un punto donde se sitúa una carga de 8 x 10-12 C. Sobre la cual actúa una fuerza de 1,175 x 10-8 N 15.- Dos cuerpos cargados con +1,6 x 10-7 C y con –1,6 x 10-7 C, se hallan separadas una distancia de 60 cm. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en el punto medio que separa estas cargas?. 6.- Si dos cargas iguales de +5,5 x 10-3 C se sitúan en el aire, separadas una distancia de 6 cm. ¿Cuál será la fuerza de repulsión entre ellas?. 7- ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de atracción entre el núcleo del átomo de hidrógeno y su electrón, si el radio atómico es de 5 x 1011 m?. 16.- Hallar la intensidad de campo en el vértice “A” 8- ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de repulsión entre dos cationes plúmbicos separados una distancia de 15 mm? 9- Dos esferas de médula de saúco, cargadas negativamente, se repelen con 5000 dinas cuando se hallan separadas una distancia de 0,07 cm. Determinar la magnitud de la carga depositada en cada esfera. 10- Dos esferas de médula de saúco, cargadas negativamente, se repelen con 200 N cuando se hallan separadas una distancia de 5 mm. Determinar la magnitud de la carga depositada en cada esfera. 11.- Dos bolas de ping pong que tienen cargas iguales y masas iguales de 0,25 g, se hallan suspendidas de un mismo punto, mediante hilos delgados de 125 cm de longitud. La repulsión electrostática mantiene separadas las bolas 200 mm. Calcular la carga que existe en cada pelota. 12.- En un rectángulo de 5 x 3 cm se colocan 3 cargas tal como se indica en el gráfico. Determinar el valor de la fuerza que actúa sobre la carga de – 20 mC. 13.- Determinar la magnitud del campo eléctrico, en un punto donde se sitúa una carga de +9,87 C, sobre la cual el campo ejerce una fuerza de 6,785 x 10 8 dinas. 17.- Calcular la magnitud del trabajo que se realiza para llevar una partícula alfa desde un punto a otro cuya diferencia de potencial es de 200 voltios. 18.- Calcular el trabajo necesario para trasladar una carga q = 80 nC, desde un punto A en el aire situado a 60 cm de una carga Q = 5 mC, hasta otro punto B situado a 20 cm de la carga Q.” http://drz.galeon.com