PREGUNTAS PRIMERA PARTE NOMBRE: ANDRÉ SARMIENTO
1. Que es carga eléctrica? La carga eléctrica es una propiedad de la materia que permite cuantificar la pérdida o ganancia de electrones. La carga eléctrica q puede clasificarse como carga eléctrica positiva (protones) y carga eléctrica negativa (electrones).
2. Defina campo eléctrico?
Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas y se mide en Voltios por metro (V/m).
3. Defina líneas del campo eléctrico?
Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de las cargas positivas o del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas.
4. Un cuerpo con carga negativa ha ganado electrones o tiene más electrones que protones?
Si por q los electrones llevan la carga negativa y los protones la positiva y no puede tener igual o más protones porque ya no sería un cuerpo con carga negativa.
5. Un cuerpo con carga positiva ha ganado protones o tiene más protones que electrones? Si por q los protones llevan la carga positiva y los electrones la negativa y no puede tener igual o más electrones porque ya no sería un cuerpo con carga positiva.
6. De acuerdo con la siguiente figura, la fuerza que experimenta la carga positiva por el efecto de la carga negativa:
a) b) c) d)
No tiene dirección Se dirige hacia arriba Se dirige hacia la derecha Se dirige hacia la izquierda
El literal c es el correcto ya que la fuerza se dirige hacia la derecha debido a que la carga positiva es atraída por la carga negativa.
7. Tres bloques de metal están en contacto sobre una mesa de madera. Otros dos bloques metálicos cargados positivamente se colocan cerca de los anteriores como muestra la figura. Luego se separan lentamente los tres bloques centrales mediante una varilla aislante y finalmente se retiran los dos bloques cargados positivamente. La grafica que ilustra las cargas que se quedan en los bloques es:
Es la gráfica del literal B Los tres bloques quedan cargados positivamente. 8. Un cilindro conductor de longitud L, se introduce en un campo eléctrico constante paralelo al eje del cilindro y de magnitud E0. El dibujo que esquematiza la distribución final de carga en el cilindro es:
Es el dibujo que se esquematiza en el literal D
9. Supongamos que se ha electrificado una barra de plástico (o peinilla) frotándola con lana. a) Se habrá cargado también la lana? Si se carga la lana, al frotar una barra de plástico (o peinilla) con un trozo de lana. El plástico pierde electrones y la lana gana electrones.
b) Como se comprobaría?
La forma de comprobar esto sería acercándole la lana a nuestro brazo por ejemplo y si la piel se eriza es porque estaríamos recibiendo la descarga de electrones que gano la lana. 10. Si el campo eléctrico en una región del espacio es cero, puede usted concluir que no hay carga eléctrica en esa región? Explique. Si la región es solo un punto o línea, no. Consideremos dos protones en un espacio vacío. El campo eléctrico es cero en el punto medio de la línea que une los protones. Si la región libre del campo es tridimensional entonces no puede contener cargas, pero podría estar rodeada de carga eléctrica.
11. Porque es importante evitar los bordes o puntos afilados sobre conductores utilizados en equipos de alto voltaje?
En los bordes y puntas se acumula mucha carga eléctrica, por lo tanto en la cercanía de esos lugares se registra un gran potencial eléctrico y si nos acercamos a ellos con nuestro potencial cero y al estar en contacto a tierra establecemos una gran diferencia de potencial y por ello puede producirse una descarga eléctrica y podremos recibirla nosotros.
12. Se sabe que la carga eléctrica está cuantificada. Sobre esto, ¿Cuál de las siguientes proposiciones son equivalentes? a) Existe una carga mínima no nula (la menor unidad de carga) b) Toda carga eléctrica es múltiplo entero (positivo o negativo) de una carga eléctrica elemental c) La carga eléctrica no es una magnitud continua (que puede tomar los valores reales) Proposiciones Equivalentes
Existe una carga mínima no nula (la menor unidad de carga) Toda carga eléctrica es múltiplo entero (positivo o negativo) de una carga eléctrica elemental
13. Decir que la carga eléctrica de un sistema se conserva equivale a decir: a) Que es invariante b) Que la suma aritmética de las cargas positivas y negativas presentes en el sistema es constante c) Que la suma algebraica de las cargas es constante d) Que la suma de las cargas positivas (+) y la suma de las cargas negativas (-) son constantes por separado e) Que las interacciones en el interior del sistema no pueden hacer variar su carga total ¿Cuáles son las proposiciones correctas?
Que es invariante Que la suma aritmética de las cargas positivas y negativas presentes en el sistema es constante.
Que la suma algebraica de las cargas es constante. 14. La conservación de la carga es una propiedad tal que: a) Si aparece una carga en un cierto punto del sistema, debe simultáneamente aparecer una carga opuesta en otro punto del sistema. b) Toda aparición o desaparición de cargas opuestas no puede tener lugar en un mismo punto del sistema. ¿Qué es lo verdadero y que es lo falso?
Lo cierto es que si aparece una carga en un cierto punto del sistema, debe simultáneamente aparecer una carga opuesta en otro punto del sistema.
Lo falso es que toda aparición o desaparición de cargas opuestas no puede tener lugar en un mismo punto del sistema.
15. Una varilla de ámbar cargada negativamente atrae un objeto liviano y suspendido. ¿Podemos concluir que el objeto está cargado positivamente? En este caso si podemos decir que el objeto liviano estaría con carga positiva, ya que es atraído por la varilla de ámbar que esta con exceso de electrones, puesto que cargas negativas atraen a las cargas positivas. Debido a que las fuerzas electrostáticas entre la varilla de ámbar y el objeto liviano son de atracción.
PREGUNTAS SEGUNDA PARTE 16. Si usted desprende dos tiras de cinta adhesiva transparente del mismo carrete y de inmediato las deja colgando una cerca de otra, se repelerán mutuamente. Si luego pega el lado con adhesivo de una con el lado brillante de la otra y las separa, se atraerán entre sí. De una explicación convincente donde intervenga la transferencia de electrones entre las tiras de cinta en esta secuencia de eventos. Esto se da ya que el lado con adhesivo ha ganado electrones, entonces al acercar los lados con adhesivo se repelen. Al pegar el lado con adhesivo sobre el lado brillante, se transfieren los electrones quedando el lado con adhesivo cargado positivamente, entonces al separarlos estos se atraen debido a que tienen cargas opuestas.
17. Su ropa tiende a pegarse entre sí cuando regresa de la tintorería. ¿Porque? ¿Esperaría más o menos atracción si la ropa estuviera hecha del mismo material (por ejemplo algodón), que si estuviera hecha con distintas telas? De nuevo ¿Porque? (Talvez usted querrá experimentar con su próximo envío a la tintorería).
Por la carga estática acumulada, de manera que la acumulación de carga persiste. Los electrones pueden ser intercambiados entre dos materiales por contacto y, además, los materiales que tienen unos electrones débilmente ligados tienen tendencia a perderlos mientras que los materiales que no tienen llenas las capas externas de electrones tienen tendencia a ganarlos.
Dos prendas del mismo material tienen la misma carga eléctrica por ende la atracción es mayor que en prendas de materiales distintos.
18. Una esfera de metal sin carga cuelga de un cordón de nylon. Cuando se le acerca una varilla de vidrio con carga positiva, la esfera es atraída hacia la varilla. Pero si la esfera toca la varilla, de pronto se aleja de la varilla. Explique porque la esfera primero es atraída y luego repelida. Al acercar la varilla cargada, ésta produce que los electrones de la esfera se reordenen por inducción, quedando la esfera cargada negativamente en la zona más cercana a la esfera y negativamente en la zona más alejada. Al tocar la esfera con la varilla, la mitad de los electrones de la esfera viajan hacia la varilla, lo cual produce que ambas queden cargadas positivamente con una carga igual a la mitad de la carga inicial de la varilla, por lo que al tener cargas iguales se repelen.
19. Se puede utilizar la envoltura de plástico para alimentos al cubrir un contenedor, estirándola en la parte superior y luego presionando las partes que cuelgan contra los lados. ¿Por qué es pegajosa? (Sugerencia: La respuesta incluye la fuerza eléctrica) ¿La envoltura para alimentos se adhiere a si misma con igual tenacidad? ¿Porque? ¿Funcionaria con contenedores metálicos? Otra vez ¿Porque?
20. Si usted camina sobre una alfombra de nylon y luego toca un objeto metálico grande, como una perilla, puede recibir una chispa y una descarga. ¿Por qué esto tiende a ocurrir más bien en los días secos que en los húmedos? ¿Por qué es menos probable que reciba la descarga si toca un objeto metálico pequeño como un clip sujetapapeles? El hecho de caminar sobre la alfombra de nylon significa que es un aislante eléctrico, no permite el intercambio de estas cargas eléctricas entre el cuerpo y el suelo, por lo tanto se acumulan en la piel debido a la fricción. Cuando se toca un objeto de metal se tiene ahora un excelente conductor de electricidad y como uno acumula más al caminar sobre la alfombra, la transferencia se hace de forma inmediata, generándose una descarga eléctrica. Es más probable que esto suceda en días secos, por la misma razón que al caminar sobre el hule, es decir, el aire seco es menos conductor que el aire húmedo. Es menos probable que un clip provoque esta descarga, porque la cantidad de electrones
acumulados depende de la superficie, a menor superficie (área) menor cantidad de electrones intercambiados.
21. Usted tiene un objeto con carga negativa. ¿Cómo lo usa para colocar una carga negativa en una esfera metálica aislada? ¿Y para colocar una carga positiva neta en la esfera? Para colocar una carga negativa neta en la esfera. Considérese una barra de caucho con carga negativa, que se acerca a una esfera que está aislada, la fuerza de repulsión entre los electrones de la barra y los de la esfera originan una redistribución de la carga en la esfera, algunos electrones se desplazan al lado de la esfera más alejado de la barra. La región de la esfera más próxima a la barra con carga negativa tiene un exceso de carga positiva debido a la migración de los electrones que se han alejado de esa zona, si se le conecta un alambre con carga negativa, parte de los protones dejan la esfera y se trasladan al alambre, la esfera queda con un exceso de carga negativa y por ultimo cuando se retira la barra de caucho de la esfera, la carga negativa inducida permanece en la esfera. Para colocar una carga positiva neta en la esfera.
Considérese la misma barra de caucho con carga negativa, que se acerca a una esfera que está aislada, la fuerza de repulsión entre los electrones de la barra y los de la esfera originan una redistribución de la carga en la esfera, algunos electrones se desplazan al lado de la esfera más alejado de la barra. La región de la esfera más próxima a la barra con carga negativa tiene un exceso de carga positiva debido a la migración de los electrones que se han alejado de esa zona, si se le conecta un alambre conectado a tierra, parte de los electrones dejan la esfera y se trasladan a tierra, si se retira el alambre, la esfera queda con un exceso de carga positiva y por ultimo cuando se retira la barra de caucho de la esfera, la carga positiva inducida permanece en la esfera.
