1) Considera dos cargas puntales, una de 2 C situada en (0, 0) m y

1)
Considera dos cargas puntales, una de 2 C situada en (0, 0) m y otra de –1 C situada en (2, 0) m. ¿En qué coordenada x,
que no sea el infinito, debe colocarse una tercera carga para que la fuerza eléctrica que actúe sobre ella sea cero newton?
2)
Un péndulo cargado (m = 1 kg, L = 1 m) se sumerge en un campo eléctrico uniforme,
magnitud de 1.5 N/C, ocasionando que el péndulo haga un ángulo α de 20 grados con
la vertical, situación A. Una vez alcanzado el equilibrio, se acerca una carga puntual Q
que ocasiona que el ángulo del péndulo disminuya a 14 grados (ángulo φ), situación B.
Sí la carga puntual Q se colocó a una distancia D de 3 m del punto que une al péndulo
con el techo, ¿cuál es el valor de la carga del péndulo y de la carga puntual Q?
3)
Un electrón es lanzado con rapidez de 5x106 m/s y dirección de 30 grados sobre la horizontal, al interior de una cámara
en la que existe un campo eléctrico uniforme. ¿Qué vector campo eléctrico debe aplicarse para que la rapidez del electrón
sea cero a 2 s de que ingresó a la cámara?
4)
Una partícula α, 4He2+, se lanza con un vector velocidad (1.6x106, 1.9x106) m/s al interior de una cámara que tiene un
vector campo eléctrico uniforme definido por (–10, –2) N/C. ¿Qué vector desplazamiento tiene la partícula α a 2 ms?
5)
Determina el vector campo eléctrico en el punto (0, 2, 3) m si existe una carga Q1 de 3 nC en (2, –2, 0) m y otra carga Q2
de –4 nC en (–5, 1, –1) m.
6)
Se tiene dos partículas igualmente cargadas en los puntos (0, 3) m y (0, –3) m. Si el campo eléctrico que producen en el
punto (4,0) m es (34.5, 0) N/C, ¿Cuánto vale el campo eléctrico en el punto de coordenadas (1, 2) m?
7)
Haciendo uso de la siguiente distribución de cargas. Determina el valor de la carga Q para que
el campo eléctrico en el punto P sea horizontal. Considera que el punto P está a la mitad entre
Q– y Q+, así como que la distancia entre Q– y Q+ es 60 cm.
8)
La molécula de amoniaco (NH3) tiene un ángulo de enlace H–N–H de 107 grados y longitud de enlace promedio, entre
hidrógeno y nitrógeno, de 100 pm. Si la electronegatividad de hidrógeno es 2.2 y de nitrógeno 3.0, determina la magnitud
del vector momento dipolar químico del amoniaco.
9)
Empleando la molécula anterior, cuánta energía está asociada con la rotación del momento dipolar químico del amoniaco
cuando se aplica un campo eléctrico constante de 200 N/C en la dirección del enlace N–H.
10) Considera la molécula SO3 como una molécula compuesta por iones, S6+(O2–)3, y determina la magnitud de la fuerza
eléctrica que experimenta un átomo de oxígeno. La geometría molecular es triangular con ángulo de enlace O=S=O de
120 grados y longitud de enlace S=O de 2.5 Å.
11) Determina la magnitud del vector momento dipolar químico asociado a la molécula F2CO. Para ello,
considera que la molécula es plana con ángulo de enlace F–C–F es 107.6 grados y distancia de enlace C–F
de 131.9 pm y C=O de 116.9 pm. La electronegatividad de los átomos es C 2.5, F 4.0 y O 3.5.
12) Dos esferas metálicas se unen a un resorte aislante de 1 m de longitud, inicialmente relajado,
κ = 40 N/m. Una vez unidas las esferas al resorte, una esfera se carga positivamente y la otra
negativamente ocasionando que la longitud del resorte, d, disminuya a 0.6 m. Determina la
magnitud de la carga Q, si │Q–│= 2│Q+│.
13) Considera dos “moléculas” de CaO que modelaremos como cargas puntuales, Ca2+ y O2–. Estas dos “moléculas” tienen la
posibilidad de ordenarse de forma lineal o rectangular. Determina la energía potencial eléctrica de cada arreglo y concluye
cuál sería energéticamente más favorable.
14) Una partícula α (4He2+) se mueve, partiendo del reposo, desde una terminal en donde el potencial eléctrico es 600 V a una
terminal de 100 V. ¿Qué rapidez tiene la partícula alfa al llegar a la terminal de 100 V?
15) Un protón gira con rapidez constante de 294 km/s en una superficie equipotencial esférica (radio de 1.113 cm), que es
generada por una carga puntual situada en el centro de la superficie esférica. Determina el valor de la carga puntual.
16) Determina la energía potencial eléctrica asociada con la unidad tetraédrica de los silicatos, SiO44–.
Considera a cada oxígeno como carga puntual y que posee un electrón adicional con respecto a su
configuración electrónica basal, así como que el enlace Si–O es covalente. La longitud de enlace Si–O es
1.6 Å y el ángulo de enlace O–Si–O es 109.4.
17) Considera dos “moléculas” de SnO2 que modelaremos como cargas puntuales, Sn4+ y O2–. Si la longitud de enlace Sn–O es
10Å y la distancia d es 15 Å, determina cuál de los siguientes arreglos es energéticamente más estable. La esfera pequeña
representa a Sn mientras que la grande a O.
18) ¿Cuánta energía se requiere para formar un arreglo espacial cuadrado (L = 10 Å) con dos “moléculas” iónicas de NaCl?
Determina la diferencia de potencial eléctrico con respecto al infinito en el centro del cuadrado que acabas de formar.
19) Determina la energía eléctrica de siguiente arreglo de cargas puntuales: Q1 = 3 nC, Q2 = –5 nC y Q3 = 6 nC, si están
situadas en los puntos de coordenadas (-1, 0, 3) m, (4, 2, -2) m y (4, -1,-3) m, respectivamente, y determina la diferencia
de potencial eléctrico que existe entre los puntos de coordenadas (0, 0, 1) m y (3, -2, 1) m.
20) Se tiene dos cargas puntuales y negativas de -12 nC en los puntos de coordenadas (2,3) m y (-3, 4) m. Determina la
diferencia de potencial eléctrico entre los puntos A (0, 0) m y B (-6, -8) m. ¿Cuánto trabajo realizaría una fuerza externa
para mover un protón desde el punto de menor potencial eléctrico al de mayor potencial eléctrico?
21) Determina la constante de Madelung del siguiente arreglo de iones que minimiza la energía potencial
eléctrica.
22) Empleando la molécula de formaldehido, H2CO, determina cuanto trabajo está asociado con la rotación del momento
dipolar químico cuando la molécula se somete a un campo eléctrico constante de 50 N/C en la dirección de uno de los
enlaces C–H. Considera los siguientes valores: Longitud de enlace: C=O (1.23 Å) y C–H (1.11 Å). Ángulo de enlace: H–C–H
(116 grados) y H–C=O (122 grados). Electronegatividad: H (2.20), C (2.55) y O (3.44).
23) Considerando el hidruro de plata, AgH, y suponiendo una longitud de enlace de 1.5 Å, estima si el hidruro es iónico o
covalente. H (E. I.: 1312 kJ/mol, A. E.: 73 kJ/mol). Ag (E. I.: 731 kJ/mol, A. E.: 126 kJ/mol)
24) Estima, considerando la interacción de un átomo de cloro con un átomo de flúor, la longitud de enlace límite entre la
situación iónica y covalente. F (E. I.: 1681 kJ/mol, A. E.: 328 kJ/mol). Cl (E. I.: 1251 kJ/mol, A. E.: 349 kJ/mol)
25) Considera dos cargas puntuales y positivas de 5nC localizadas en los puntos (-3, 1, 0) m y (1, 1, -2) m. Determina la
diferencia de potencial eléctrico, con respecto al infinito, en el punto (-4, 4, -2) m y la energía eléctrica del sistema.
26) Dos cargas puntuales con igual cantidad de carga, Q1 y Q2, están alineadas localizadas en los puntos de un sistema
coordenado cartesiano en (a, 0) m y (0, 0) m, respectivamente. ¿En dónde debe de colocarse una carga Q3, con relación de
carga Q3 = –3Q1, para producir que la fuerza eléctrica que experimenta Q2 sea cero newton?
27) Un protón que se mueve con una rapidez de 4x105 m/s ingresa paralelamente a un campo eléctrico uniforme de
1000 N/C de forma tal que se retarde su movimiento. Determina cuánto trabajo ha realizado el campo eléctrico sobre el
protón cuando ha pasado 1 µs.
28) Dos partículas igualmente cargadas se encuentran fijas en los puntos (4, 0) m y (–4, 0) m, de un sistema coordenado
cartesiano. Si el campo eléctrico que producen en el punto (0, 3) m es 𝐸𝐸�⃗ = (0 𝑖𝑖̂ − 40𝑗𝑗̂) N/C, determina la diferencia de
potencial eléctrico entre los puntos de coordenadas (–2, 6) m y (5, –4) m.
29) Considera la molécula CF4 como iónica. ¿Cuánta energía potencial eléctrica estará asociada con el cambio de
configuración entre una distribución cuadrada y una distribución tetraédrica? La longitud de enlace C–F es 1.32 Å.
30) Un campo eléctrico uniforme de 300 N/C se aplica perpendicularmente a la longitud de enlace de un haluro de
hidrógeno. Si el trabajo requerido para su total rotación es –4.653x10–28 J, ¿de qué haluro de hidrógeno estamos
hablando? Considera 1.6 Å de longitud de enlace y que la electronegatividad de H es 2.2.