SEMANA VI 

                                                                        FÍSICA III

                                                       GRUPO 5IM02 5IM05, 5IM08

 La presentación de la sexta semana la puedes obtener en el siguiente enlace:

Presentación Campo Eléctrico

ACTIVIDADES SEMANALES

A) Contesta el cuestionario de la página 49 del libro de trabajo (se revisará en el libro) y los problemas de la página 50 del libro de trabajo (debes resolver en hojas sueltas y entregarlas en el folder de tareas).   

B) Realiza un trabajo de investigación (en el formato correspondiente) sobre el tema de flujo magnético, debe contener: el concepto de flujo magnético, modelo matemático, el concepto de área normalizada y su relación con el flujo magnético, unidades de flujo magnético, ejemplos (para la realización de este punto puedes basarte en el libro de trabajo pag. 53-57).  

C) ESCRIBIR DENTRO DEL PARÉNTESIS LA LETRA (MAYÚSCULA) QUE CORRESPONDA A LA RESPUESTA CORRECTA.

1.-(   ) Al campo eléctrico se le considera un campo:

A) conservativo   B) máximo a grandes distancias  C) disipativo  D) adimensional

2.-(   ) En las cargas positivas se considera que las líneas de campo eléctrico:

A) aumentan  B)  salen de ellas   C) entran a ellas   D) disminuyen

3.-(   ) Representan la dirección del campo eléctrico en cualquier punto del espacio que rodea una carga o un conjunto de carga eléctricas:

A) dipolo eléctrico   B)  líneas de campo   C)  órbitas   D)  trayectorias

4.- (   ) ¿Cuál es la fuerza que actúa sobre un electrón situado en un punto donde la intensidad de campo eléctrico E = 4 x 104 N/C i?

A) 6.4 x 10–15 N i    B) –6.4 x 10–15 N i   C) 2.8 x 10– 4 N i   D) -2.8 x 10– 4 N i

5.-(   )  En las cargas negativas se considera que las líneas de campo eléctrico:

A)  aumentan    B)  salen de ellas  C)  entran a ellas  D) disminuyen

 Campo eléctrico

Presentación de Campo Eléctrico

Calculadora de Campo Eléctrico

                                              FÍSICA III

GRUPOS 5IM2, 5IM5 Y 5IM8

QUINTA SEMANA

ACTIVIDADES SEMANA 5

Campo eléctrico (teoría)

Problemas de campo eléctrico

A) RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS:

1.- Una partícula con carga de -2 × 10⁻⁹ μC recibe la acción de una fuerza eléctrica dirigida verticalmente hacia abajo de 3 × 10⁻⁵ N en un campo eléctrico uniforme. Determine el campo eléctrico que actúa sobre la carga. b) Cuál sería la fuerza ejercida por el mismo campo eléctrico sobre un protón.

Resultado: 

a) E = 1.5 × 10¹⁰ N/C,, Ɵ= 90°

b) F= 2.4 × 10⁻⁹ N, Ɵ= 90°

2.-Un electrón que se mueve paralelamente a un campo eléctrico de intensidad 1 × 10³ N/C con una velocidad de 5 × 10⁶ cm/s, si este se va deteniendo. a) Qué distancia recorre hasta detenerse. b) Tiempo que tarda en detenerse.

Resultado:

a) d = 7.1 × 10⁻⁶ m = 7.1 μm

b) t = 2.84 × 10⁻¹⁰ s = 0.284 ns

3.- Una carga puntual de 1 × 10⁻⁹ C está situada en el origen de un sistema de ejes coordenadas y otra carga puntual de -2 × 10⁻⁸ C está sobre el eje de las ordenadas en el punto (0, 1) m. Calcula el campo eléctrico total sobre el punto A (2, 0) m.

Respuesta:

|Eₜₒₜₐₗ| = 33.9 N/C, θ = 151.8° (respecto al eje +x)

PRIMERA EVALUACIÓN

(Repaso de los temas)

Repaso de temas para la evaluación (No se entregan como tarea)

1.- Una carga de 6 x 10-6 C se encuentra a 2 m de una carga de -4 x 10-6 C ¿Cuál es la magnitud de la fuerza entre ellos?

2.- Calcular la fuerza resultante sobre la carga 2 

3.- Determina la magnitud de la fuerza resultante que experimenta la carga 3

  

Los resultados y el procedimiento de resolución de los 3 primeros problemas los encuentras en el siguiente enlace: Respuestas

4.- Tres cargas se colocan en las esquinas de un triángulo equilátero, que mide 60 mm por lado, como se muestra en la figura. ¿Cuál es la magnitud y dirección de la fuerza resultante?

Resultado y procedimiento problema 4

5.- ¿Cuántos electrones es necesario colocar en cada una de las 2 esferas separadas 5 mm, para poder producir una fuerza de repulsión de 900 N entre ellas?

Resultado y procedimiento del problema 5

6.- Se colocan cargas de -4 y 8 μC en los vértices de la base de un triángulo equilátero de 20 cm de lado. a) ¿Cuál es la magnitud y dirección de la intensidad del campo eléctrico en el tercer vértice?

b) ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fuerza que actuaría sobre una carga de 4 μC colocada en dicho vértice?

Resultados y procedimiento problema 6

7.- Tres cargas se disponen los vertices de un cuadrado de 8 cm de lado. Calcula el campo eléctrico resultante en el punto B. Considere q1= 4 x 10-6 C, q2= 3 x 10-6 C y q3= -7 x 10-6 C

Resultados y procedimiento problema 7

Da click sobre la descripción del problema para acceder a la resolución

Problema de triángulo rectProblema de Electrostática: Tres Cargas en un Triángulo ángulo

Problema de cargas en un triángulo equilátero

 Problemas de Ley de coulomb resueltos y equilibrio de fuerzas

Problemas de equilibrio

                                                                          FISICA III

GRUPOS 5IM2, 5IM05 Y 5IM08

CUARTA SEMANA

La presentación de la cuarta semana la puedes obtener en el siguiente enlace:

Ley de Coulomb teoría y calculadora de fuerzas

ACTIVIDADES SEMANA 4

A) Contesta el cuestionario 4 de la página 51 del Libro de Trabajo (se revisará en el libro). Resuelve los problemas de la página 52 (Anexa la hoja de resolución en su formato respectivo al folder de tareas cuando las entregues).

B) RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS:

1.- Dado el sistema de cargas de la figura, determina el valor de la fuerza que experimenta q1 sabiendo que las tres cargas se encuentran en el vacío. (respuesta: Fr1=25.51 N, Ɵ= 88°16'21.2'')

2.-La fuerza entre dos cargas iguales distanciadas por 1 cm es igual a 90 N. ¿Cuál es la magnitud de estas dos cargas? (Respuesta: q= 1x10-6C)

3.- Dos esferas iguales se encuentran separadas por una longitud de 35 cm. Cuántos electrones en exceso estarán presentes en cada esfera si la magnitud de la fuerza de repulsión entre ellas es de 2.20×10-21 N? (Respuesta: 1062 electrones).

C) REALIZA UNA INVESTIGACIÓN SOBRE CAMPO ELÉCTRICO (Básate en la información del libro de trabajo de la pag. 22 a la pag. 27). Debe realizarse en el formato correspondiente y debe incluir como mínimo: Concepto de campo eléctrico, indicando cómo se determina de forma vectorial y en forma escalar en función de una carga de prueba y en función de la ley de Coulomb. Modelo matemático y unidades de campo eléctrico. Explicar por qué el campo eléctrico es un campo vectorial y realiza un esquema que justifique tu respuesta primero con una carga puntual positiva y después con una carga negativa. ¿Qué representan las líneas de campo eléctrico?, Realiza esquemas de las diferentes situaciones que se puedan presentar en un campo magnético. 

 FÍSICA III

Grupos 5IM02, 5IM05, 5IM08 

SEMANA 3

Las presentaciones de la tercera semana la puedes descargar del siguiente enlace:

Conductores, Aislantes, Semiconductores y Superconductores

Ley de Coulomb 1

Ley de Coulomb 2

ACTIVIDADES SEMANA 3

A) Realiza un trabajo de investigación (en el formato respectivo) sobre el tema de la  Ley de Coulomb incluyendo su expresión vectorial y escalar. Debe incluir el experimento realizado por Coulomb para el estudio de las fuerzas de interacción entre partículas con carga eléctrica. También debe considerar el cálculo de la Constante eléctrica Ke (Cte. de Coulomb), el concepto de Permitividad relativa y como se aplica en el experimento. Establecer porque la Ley de Coulomb es una ley del inverso al cuadrado.

B) Utiliza el formato de conceptos para establecer la diferencia entre la fuerza gravitacional y fuerza eléctrica.

C) Contesta correctamente el cuestionario siguiente:

1.-(  ) La fuerza que experimentan dos cargas eléctricas de acuerdo a la ley de Coulomb es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional a la:

A) constante eléctrica. B) magnitud de la cargas. C) distancia de separación. D) distancia de separación al cuadrado. 

2.-(  ) La Ley de Coulomb es aplicable a:

A) cualquier cuerpo cargado. B) cargas puntuales. C) cuerpos neutros. D) cualquier cuerpo.

3.-(  ) Son las unidades de la constante de proporcionalidad (Ke) en la Ley de Coulomb:

A) N/C                 B) N∙m2/C2               C) N∙m/C                    D) C2/N∙m2

4.- (   ) Cuando la separación entre las cargas eléctricas aumenta la fuerza eléctrica:

A) no se afecta    B) es constante     C)  aumenta  D)   disminuye

5.- (   ) Si dos cuerpos cargados eléctricamente y separados a una distancia determinada experimentan una fuerza eléctrica de 25 N, ¿qué valor tendrá la fuerza eléctrica si tal distancia disminuye 100 veces?

A) 2500 N      B)   0.25 N     C) 250000 N     D)  0.0025 N

6.- (     ) Son las unidades de la permitividad de cualquier medio presente entre las cargas eléctricas o del vacío:

A)  N/C       B)  N∙m2/C2     C) N∙m/C         D) C2/N∙m2

D) Resuelve correctamente  los siguientes problemas (En el formato de problemas)

1.- Calcular la magnitud de la fuerza con la que se repelen dos esferas con cargas de 3 X 10^-5 Coulomb y 5 X 10^-5, a una distancia de 40 centímetros, en el vacío. (Respuesta: 84.375 N)

2.- Determine el vector fuerza sobre la q1 (-4µC) ubicada en (4,0) si se tiene una carga q2 (8 µC) ubicada en (7,0). (Respuesta: 3.2 x 10+2 N i)

3.- Una carga de –6 µC se coloca a 4 cm de una carga de +9 µC. ¿Cuál es la fuerza resultante sobre una carga de –5 µC que se ubica a medio camino entre las primeras cargas? (Respuesta: Fr= 1688 N)

4.- Tres cargas, q1 = +8 µC, q2 = +6 µC y q3 = -4 µC se ordenan como se muestra abajo. Encuentre la fuerza resultante sobre la carga de –4 µC debida a las otras 2 cargas

 Presentaciones de conceptos usados en los problemas de carga eléctrica y problemas de carga eléctrica:

Conceptos

Problemas de carga eléctrica