Pequeños problemas pdf

Hola…estossonpequeñosproblemasestiloexamen. Problemas. 1.- Sedepositaunexcesodeelectronessobreunaesferapequeñadeplomoconuna

masade8.00g,demodoquesucarganetaesde−3.20X10−9C. a)Halleelnúmerodeelectronesenexcesoenlaesfera.

⎛ 1 electron ⎞ −3.20 × 10−9 C ⎜ ⎟ ⎝ −1.60 × 10−19 C ⎠

10

=

2 × 10

electrones 

b)Elnúmeroatómicodelplomoes82ysumasaatómicaesde207g/mol. ¿Cuántos electronesenexcesohayencadaátomodeplomo?

⎛1mol ⎞⎛ 6.022 × 1023 atomos ⎞ Pb Pb 8.00 gPb ⎜ ⎟⎜ ⎟ 1 mol molPb ⎝ 207gPb ⎠⎝ ⎠ 10

2.00 × 10 2.32

electrones =

× 1022 atomos Pb

× 10−13

8.62

2.32 × 10

=

22

atomos Pb

electrones atomo

2.- Adosesferaspequeñasdeplásticoselesproporcionaunacargaeléctricapositiva.

Cuando Cuando estána estána 15cm dedistanci dedistancia auna una dela otra,la otra,la fuerza fuerza derepulsió derepulsiónentre nentre ellas ellas tieneunamagnitudde0.220N. ¿Quécargatienecadaesferaa)silasdoscargassoniguales? F e

1 =

q

2

r

2

4 πε 0

4 πε 0 r

⇒

2

F e

=

q⇒

(

4 πε 0 15 × 10

−2

2

m

) (0.220 N )

=

7.42 × 10

−7

C 

b)siunaesferatienecuatrovecesmáscargaquelaotra? F e

( 4 q)q

1 =

⇒

4 πε 0 πε 0

r

2

(15 × 10

⇒

−2

F e

1 =

πε 0

q

2

r

2

⇒

πε 

0

2

r F e

2

m

) (0.220 N )

=

3.71 × 10

−7

=

q

C 

¿A qué dist distan anci cia a es neces ecesar ario io alej alejar ar del del núcl núcleo eo el elec electr trón ón de un átom átomo o de hidro idrog geno eno para para que la fuer fuerza za de atra atracc cció ión n sea sea igual gual al peso peso del del elec electr trón ón en la superficieterrestre? 3.-

mg

=

−

1

e

4 πε 0 r

2 2

⇒ mg

1 =

e

4 πε 0 r

2 2

⇒r

e =

2

4 πε 0 mg

⇒ r

=

5.08 m

4.- Trescargaspuntualesestándispuestasenlínea.Lacargaq3=5.00nCestáenel

origen.Lacargaq2=−3.00nCestáenx=4.00cm.Lacargaq1estáenx=+2.00cm. ¿Cuáleslamagnitudyelsignodeq1silafuerzanetasobreq3escero?

F 3

=

F 3

=

F 3

=

F 31 + F 32 1

q3q1 2

4 πε 0 0⇒

r31

1 +

q3q2 2

4 πε 0

r32

⇒ F 3

=

q2 ⎞ ⎜ 2 + 2⎟ r32 ⎠ 4 πε 0 ⎝ r31

q3 ⎛ q1

q3 ⎛ q1

q ⎞ q q ⎜ 2 + 22 ⎟ = 0 ⇒ 21 + 22 4 πε 0 ⎝ r31 r32 ⎠ r31 r32

=

0

2 −2 ⎛ r31 ⎞ 2 ⎛ ⎞ 2.00 × 10 m −9 −10 q1 = −q2 ⎜ ⎟ ⇒ q1 = 3.00 × 10 C ⎜ ⎟ ⇒ q1 = 7.5 × 10 C  −2 ⎝ 4.00 × 10 m ⎠ ⎝ r32 ⎠

5.- Ciertapartículatieneunacargade−3.00nC.a)Hallelamagnitudydireccióndel

campo eléctricodebido a esta partícula enunpunto situado 0.250 m directamente arribadeella. 

 E 

=

1

q ⎡ ˆi ⎤

4 πε 0

r ⎣0 ⎦

2

⎢ ⎥ ⇒  E  − =

⎡ ⎤ ⇒  E  2 ⎢ ⎥ (0.250m) ⎣0 ⎦

3.00 × 10

1



4 πε 0

−9  ˆ i



=

⎡− ˆi ⎤ N  431.40 ⎢ ⎥ ⎣ 0 ⎦ C 

b)¿Aquédistanciadeestapartículatienesucampoeléctricounamagnitudde12.0 N/C  E 

1 =

4 πε 0

q r

2

⇒

r

1 =

4 πε 0

q  E 

⇒

r

=

1

3.00 × 10

4 πε 0

12 N

−9

C 

C 

⇒

r

=

1.5 m