GIMNASIO DEL SABER “2011 MARCAMOS LA DIFERENCIA” VALLEDUPAR – 2010 Taller de ejercitación-tercer periodo Problema n° 1) En los vértices de un cuadrado imaginario de 0,1 cm de lado hay cargas de 30, -10, 40 y 0 C. Encuentre la fuerza resultante sobre el vértice de -10 C. Problema n° 2) La carga de un electrón es de -1,6.10-13 μ C y se mueve en torno a un protón de carga igual y positiva. La masa del electrón es de 9.10-28 g y esta a una distancia de 0,5.10-8 cm. Se pide encontrar: a) La fuerza centrípeta que opera sobre el electrón. b) La velocidad del electrón. c) La frecuencia de revolución (frecuencia del electrón). Problema n° 3) ¿Qué magnitud y dirección de la fuerza neta electrostática, debida a las otras dos cargas, actúa sobre q1? Considere que: q1= -1.2 μC, q2= 3.7 μC, q3= -2.7 μC, r12= 15 cm, r13= 10 cm Problema n° 4) Tenemos un alfiler de plata neutro que pesa 10 gramos. La plata tiene 47 electrones por átomo y su masa atómica es de 107,87. [Para calcular el número total de átomos en el alfiler, primero debe calcularse el número de átomos-gramo, dividiendo la masa en gramos por la masa atómica; multiplicando el número de átomos-gramo por NA = 6,023·1023, número de Avogadro, se obtiene el número total de átomos]. El alfiler mide 20 mm de longitud. Supuesto que pudiéramos separar todas las cargas, y situar las positivas en uno de los extremos del alfiler y las negativas en el otro, calcular la fuerza de atracción resultante. Calcular la masa que podría levantarse con dicha fuerza. Problema n° 5) Disponemos de tres cargas q1, q2, q3 (q1 = +5·10-5 C, q2 = q3=-q1/2) sobre una circunferencia de radio 1 m, como indica la figura. (θ = π/6) q1 Θ q2 q3 a) Calcular la fuerza total ejercida sobre la carga q1. Problema n° 6) Calcular la fuerza que actúa sobre un protón que se encuentra a 10 mm de una carga de 7x10-8 C. Problema n° 7) Calcular la distancia entre el electrón y el protón de un átomo de hidrógeno, si la fuerza de atracción es de 8,17 x10-8 N. Problema n° 8) Una carga puntual de 3.210-6C está a una distancia de 12.3 cm de otra de carga -1.4810-6C. Ubicar estas cargas en un sistema de referencia arbitrario, y calcular la magnitud, dirección y sentido de la fuerza sobre cada carga. Problema n° 9) ¿Cuál debe ser la distancia entre la carga puntual q1= 26.3 µC y la carga puntual q2= -47.1µC para que la fuerza de atracción entre ambas sea de 5.66 N? Problema n° 10) Dos cargas se encuentran separadas a una distancia d. Si entre ambas cargas se ubica una tercera, de manera que la fuerza sobre ella sea nula. ¿Cuál es la distancia que se debe colocar la tercera carga? Todas las cargas son positivas y tienen la misma carga. Dibuja un diagrama de fuerza que represente dicha situación.