PROBLEMAS DEL BLOQUE III DE FÍSICA III
LEY DE COULOMB
1. Una carga de 7.50 nC se ubica a 1.8 m de
una carga de 4.2 nC. a) la magnitud de la
fuerza electrostática que una carga ejerce
sobre la otra. b)¿La fuerza es atractiva o
repulsiva?
2. Una partícula cargada A ejerce una fuerza
de 2.62 N hacia la derecha sobre una partícula
cargada B cuando las partículas están
separadas 13.7 mm. La partícula B se mueve
recto alejándose de A para hacer la distancia
entre ellas 17.7 mm. ¿Qué fuerza vectorial
ejerce entonces la partícula B sobre A?
3. Dos bolas metálicas A y B de radio
despreciable flotan en reposo en la Estación
Espacial Libertad entre dos mamparas
metálicas, conectadas mediante un hilo no
conductor tenso de 2.00 m de longitud. La
bola A porta carga q y la bola B porta carga 2q.
Cada bola está a 1.00 m de la mampara. a) Si
la tensión en la cuerda es 2.50 N, ¿cuál es la
magnitud de q?
4. Una pequeña esfera de masa m=7.50 g y de
carga q1=32.0 nC se adjunta al final de una
cuerda y cuelga verticalmente como en la
figura. Una segunda carga de la misma masa y
carga q2=258.0 nC se encuentra por debajo de
la primera a una distancia d = 2.00 cm por
debajo de la primera carga como en la figura.
a) Determine la tensión en la cuerda. b) Si la
cuerda puede soportar una tensión máxima
de 0.180 N, ¿cuál es el valor más pequeño que
d puede tener antes de que la cuerda se
rompa?
5. El núcleo de 8Be, que consiste de 4 protones
y 4 neutrones, es muy inestable y
espontáneamente se rompe en dos partículas
alfa (núcleos de helio, cada uno consiste de 2
protones y 2 neutrones). a) ¿Cuál es la fuerza
entre las dos partículas alfa cuando están
separadas 5.00X10-15m y b) cuál es la
magnitud inicial de la aceleración de las
partículas alfa debido a esta fuerza? Observe
que la masa de una partícula alfa es 4.0026 u.
6. Una molécula de ADN (ácido
desoxirribonucleico) tiene 2.17 mm de largo.
Los extremos de la molécula se ionizan cada
uno por separado: negativo en un extremo,
positivo en el otro. La molécula helicoidal
actúa como un resorte y se comprime 1.00%
al cargarse. Determine la constante de resorte
efectiva de la molécula.
7. Una pequeña esfera de carga 0.800 µC
cuelga del extremo de un resorte como en la
figura a). Cuando otra pequeña esfera de
carga 20.600 µC se cuelga por debajo de la
primera esfera como en la figura b), el resorte
se estira por d= 3.50 cm de su longitud original
y llega a una nueva posición de equilibrio con
una separación entre las cargas de r= 5.00 cm.
¿Cuál es la constante de fuerza del resorte?
8. Cuatro cargas puntuales están en las
esquinas de un cuadrado de lado a, como se
muestra en la figura. Determine la magnitud y
dirección de la fuerza eléctrica resultante
sobre q, con k, q y a en forma simbólica.
9. Dos pequeñas esferas conductoras
idénticas se colocan con sus centros
