• Author / Uploaded
• Laura Balaguera

Citation preview

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE LA PAZ TALLER DE FISICA II INGENIERÍA EN SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO

Entregar individual y a mano el día 10 de marzo.

1. Si usted camina sobre una alfombra de nailon 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? 2. Los electrones libres en un metal son atraídos por gravedad hacia la Tierra. Entonces, ¿por qué no se asientan en el fondo del conductor, como los sedimentos en el fondo de un río? 3. Algunos de los electrones en un buen conductor (como el cobre) se mueven a rapideces de 106m/s o más rápido. ¿Por qué no escapan volando del conductor? 4. Es común que los buenos conductores eléctricos, como los metales, también sean buenos conductores del calor; asimismo los aislantes eléctricos, como la madera, por lo general son malos conductores del calor. Explique por qué debe haber una relación entre la conducción eléctrica y la conducción del calor en estos materiales. 5. Una esfera de metal sin carga cuelga de un cordón de nailon. 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 por qué la esfera primero es atraída y luego repelida. 6. Realice un análisis comparativo entre Campo Eléctrico y Campo Gravitacional 7. Una carga negativa de -0.550 µC ejerce una fuerza hacia arriba de 0.200 N, sobre una carga desconocida que está a 0.300 m directamente abajo ella. a) ¿Cuál es la carga desconocida (magnitud y signo)? b) ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza que la carga desconocida ejerce sobre la carga de -0.550 µC? 8. Se dan cargas eléctricas positivas a dos esferas pequeñas de plástico. Cuando están separadas una distancia de 15.0 cm, la fuerza de repulsión entre ellas tiene una magnitud de 0.220 N. ¿Cuál es la carga en cada esfera, si a) las dos cargas son iguales, y b) si una esfera tiene cuatro veces la carga de la otra? 9. Se tiene la siguiente configuración de cargas: q1=-4µC ubicada en x=-3cm y=-4cm; q2=-1µC ubicada en x=2cm y=5cm; q3=2µC ubicada en x=4cm y=-4cm; q4=3µC ubicada en el origen. Utilice la ley de Coulomb para determinar la fuerza eléctrica que se genera en q4. 10. Se tiene la siguiente configuración de cargas: q1=14nC ubicada en x=2mm y=-3mm; q2=12nC ubicada en x=4mm y=5mm; q3=-15nC ubicada en x=-3mm y=-5mm. A) Determine el campo eléctrico en el punto x=-1mm y=3mm. B) Determine la fuerza eléctrica que se genera sobre una carga q4=-10nC ubicada en el mismo punto x=-1mm y=3mm.

1. PREGUNTA 

Se llama estática y depende de las cargas eléctricas que se acumulan en las superficies de los diferentes cuerpos. El hecho de caminar sobre 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. En los días secos muchos objetos se electrizan, debido a los factores climáticos. Cuando se camina en una alfombra de nailon esta cederá electrones, se producirá una inducción, al tocar un marco metálico, que es tierra, empezará a fluir electrones por el cuerpo para irse por el marco metálico. 

.por que la cantidad de electrones acumulados depende de la superficie, a menor superficie (area) menor cantidad de electrones intercambiado

2. Eso no pasa simplemente porque los electrones tienen una masa despreciable en cuanto a la fuerza de gravedad  pues su masa es de 1.99 x10 ⁻³⁷ kg  F=  1.99 x10 ⁻³⁷ kg (9.8) = 1.9502x10⁻³⁶ N. Esa es la fuerza debido a la gravedad que experimenta cada electrón, si se considera la repulsión entre electrones se observara que la repulsión es mayor que la gravitacional, de modo que no influye.

3. Los electrones no podrían escapar de la red que conforma el sólido por las fuerzas interatómicas (las fuerzas entre las moléculas, las que mantienen unidos el sólido) que los mantiene ligados, y solo se mueven los de las capas o niveles externos, se alinean para dar lugar a una corriente eléctrica. 4. Debe haber una relación porque al circular una corriente por un conductor se obtiene energía calórica. Por lo tanto, si el material conduce corriente debe tener la capacidad de conducir el calor.  

5.



1. OPCION DE RESPUESTA: Al acercar la barra 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 barra, la mitad de los electrones de la esfera viajan hacia la barra, lo cual produce que ambas queden cargadas positivamente con una carga igual a la mitad de la carga inicial de la barra, por lo que al tener cargas iguales se repelen.



6.

2. OPCION DE RESPUESTA. La carga de la barra de vidrio atraerá los electrones libres de la esfera conductora, dejando tras de si los atamos como iones positivos en la otra superficie. La carga positiva inducida tiene la misma magnitud que la carga negativa, es decir, la carga neta neutra de la esfera se mantiene, mientras la esfera permanezca aislada.