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Ejercicios unidad 1 – Electrostática Tres cargas puntuales están en el eje x: q1 = -6 μC esta en x = -3 m, q2 = 4 μC está en el origen y q3 = -6 μC esta en x =3 m. Hallar la fuerza ejercida sobre q1. Respuesta: 1.5x102 i N 2. Dos esferas pequeñas están cargadas positivamente y la carga combinada es 5x10-5 C. ¿Cómo está distribuida la carga total entre las esferas, si la fuerza repulsiva entre ellas es de 1 N cuando las esferas están separadas 2 m? Respuesta: q1 = 1.2x10-5 C, q2 = 3.8x10-5 C 3. Dos cargas, una de -8 μC y otra de +1.8 μC, se colocan a 11.8 cm de distancia. ¿donde puede colocarse una tercera carga de manera que no experimente fuerza neta? Respuesta: 10.6 cm más allá de la carga mas pequeña 4. Dos esferas conductoras idénticas, con cargas de signo opuesto, se atraen con una fuerza de 0.108 N al estar separadas 0.5 m. Las esferas se interconectan con un alambre conductor y a continuación se desconectan. En esta nueva situación se repelen con una fuerza de 0.036 N. ¿Cuáles eran las cargas iniciales de las esferas? Respuesta: 1x10-6 C, 3x10-6 C con signos opuestos 5. Dos cargas puntuales cada una de ellas de +4 μC están en el eje x, una en el origen y otra en x = 8 m. Hallar el campo eléctrico sobre el eje x en a) x = -2 m, b) x = 2 m, c) x = 6 m y d) x = 10 m. e) ¿en que punto del eje x es cero el campo eléctrico? Hacer un esquema de E en función de x. Respuesta: a) 9360 i, b) 8000 i, c) -8000 i, d) 9369 i, e) x = 4 m. 6. Calcule el campo eléctrico en una esquina de un cuadrado de 80 cm de lado si las otras tres esquinas se encuentran ocupadas por cargas de 18.2x10-4 C. Respuesta: 4.9x107 N/Cm 45° 7. La carga q1 = -5 nC está en el origen y la carga puntual q2 = + 3 nC está sobre el eje de las x en x = 3 cm. El punto P está sobre el eje de las y en y = 4 cm. a) Calcular los campos eléctricos E1 y E2 en el punto P debidos a las cargas q1 y q2. Expresar los resultados en forma vectorial (vectores unitarios). b) Con base a los resultados del inciso anterior, obtener el campo eléctrico resultante en P, expresado en forma vectorial (vectores unitarios). 8. Un electrón se mueve a 3x106 m/s dentro de un campo eléctrico uniforme de 1000 N/C de magnitud. El campo es paralelo a la velocidad del electrón y actúa para desacelerarlo. ¿Qué distancia se desplaza el electrón antes de llevarlo al reposo? Respuesta: 46.97 mm 9. Un electrón cuya rapidez inicial es de 3.24x105 m/s, se lanza en dirección a un protón que esta esencialmente en reposo. Si al principio el electrón se encontraba a una gran distancia del protón, ¿a que distancia de este su rapidez instantánea es igual al doble de su valor inicial? Respuesta: 1.6x10-9 m 10. Un electrón con velocidad v0 = 2.4x106 m/s viaja paralelo a un campo eléctrico de magnitud E = 8.4x103 N/C. a) ¿Cuánto viajara antes de iniciar el regreso? b) ¿Cuánto tiempo transcurrirá antes de que regrese a su punto de partida? Respuesta: a) 2 mm, b) 3.3 ns 1.