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• LUISA FERNANDA AYERBE BAUTISTA

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TALLER 1

LUISA FERNANDA AYERBE BAUTISTA- 20151015406 LIZETH CÓRDOBA- 20181015126 GUSTAVO ADOLFO GÓMEZ CARDOSO - 20152015829

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA INDUSTRIAL FÍSICA II 2020

1. En las esquinas de un triángulo equilátero existen tres cargas puntuales, como se ve en la figura. Calcule la fuerza eléctrica total sobre cada una de las tres cargas.

2. Dos pequeñas esferas conductoras idénticas se colocan de forma que sus centros se encuentren separados 0.300 m. A una se le da una carga de 12.0 nC y a la otra una carga de -18.0 nC. Determine la fuerza eléctrica que ejerce una esfera sobre la otra.

3. Dos esferas pequeñas con cargas positivas 3q y q están fijas en los extremos de una varilla aislante horizontal, que se extiende desde el origen hasta el punto x = d existe una tercera esfera pequeña con carga que puede deslizarse con libertad sobre la varilla. ¿En qué posición deberá estar la tercera esfera para estar en equilibrio?

4. En la siguiente figura, determine el punto (distinto del infinito) en el cual el campo eléctrico es igual a cero.

5. De la figura del ejercicio 1, a) calcule el campo electrico en la posición de la carga de 2 uC debido al campo de las cargas de 7 uC y de -4 uC y b) calcule el campo electrico en la posición de la carga de 7 uC debido al campo de las cargas de 2 uC y de -4 uC.

6. Dos partículas con carga de 2 uC están localizadas sobre el eje x. Una está en x = 1 m y la otra en x = - 1 m. a) Determine el campo eléctrico sobre el eje y en y = 0.5 m. b) Calcule la fuerza eléctrica ejercida sobre una carga de -3 uC colocada sobre el eje y, en y = 0.5 m.

7. En las esquinas de un cuadrado de lado a, como se muestra en la siguiente figura, existen cuatro partículas con carga. a) Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico en la ubicación de la carga q.

8. Una varilla de 14.0 cm de largo tiene una carga uniforme y su carga total es de -22.0 uC. Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico a lo largo del eje de la varilla en un punto a 36.0 cm de su centro.

9. A lo largo del eje x existe una línea de carga continua que se extiende desde x = x0 hasta infinito positivo, donde x0 es mayor que 0 La línea tiene una densidad de carga lineal uniforme . ¿Cuál es la magnitud y la dirección del campo eléctrico en las coordenadas x=0 y y=0.

10. Un anillo con un radio de 10 cm con carga uniforme tiene una carga total igual a 75 uC. Determine el campo eléctrico sobre el eje del anillo a las siguientes distancias del centro del mismo: a) 1.00 cm, b) 5.00 cm, c) 30.0 cm y d) 100 cm.

11. Un disco cargado positivamente tiene una carga uniforme por unidad de área según se describe en la imagen. Trace las líneas del campo eléctrico en un plano perpendicular al plano del disco a través de su centro.

12. En la siguiente figura se muestran las líneas de campo eléctrico correspondientes a dos partículas con una pequeña separación. a) Determine la relación q1/q2. b) ¿Cuáles son los signos de q1 y de q2?

13. Considere una caja triangular cerrada en reposo dentro de un campo eléctrico horizontal con una magnitud E = 7.80 x 104 N/C, como se muestra en la siguiente figura. Calcule el flujo eléctrico a través de a) la superficie rectangular vertical, b) la superficie inclinada, y c) la superficie total de la caja.

14. Una pirámide de base horizontal cuadrada, de 6.00 m de lado, y con una altura de 4.00 m está colocada en un campo eléctrico vertical de 52.0 N/C. Calcule el flujo eléctrico total que pasa a través de las cuatro superficies inclinadas de la pirámide.

15. Las siguientes cargas están localizadas en el interior de un submarino: 5mC, -9mC, 27 mC y -84.0 mC. a) Calcule el flujo eléctrico neto a través del casco del submarino. b) ¿El número de líneas de campo eléctrico que salen en comparación con las que entran es: mayor, igual o menor?

16. En la siguiente figura se muestran cuatro superficies cerradas, S1 a S4, así como las cargas. Determine el flujo eléctrico a través de cada superficie.

17. Una carga de 170 uC está en el centro de un cubo con una arista de 80.0 cm. Sin cargas en los alrededores a) Determine el flujo a través de cada una de las caras del cubo. b) Encuentre el flujo a través de la superficie total del cubo. c) ¿Qué pasaría si? ¿Cambiarían sus respuestas a los incisos a) y b) en caso de que la carga no estuviera ubicada en el centro? Explique por qué.

18. Una esfera sólida con un radio 40.0 cm tiene una carga positiva total de 26 uC con distribución uniforme en su volumen. Calcule la magnitud del campo eléctrico a las siguientes distancias del centro de la esfera: a) 0 cm, b) 10.0 cm, c) 40.0 cm y d) 60.0 cm.

19. Un muro no conductor tiene una carga con densidad uniforme de 8.60 mC/cm2 ¿Cuál es el campo eléctrico a 7.00 cm del muro?

20. Un filamento largo y recto tiene una carga por unidad de longitud de -90.0 mC/m. Determine el campo eléctrico a las siguientes distancias del filamento, medidas perpendicularmente a la longitud del mismo: a) 10.0 cm, b) 20.0 cm y c) 100 cm.