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Transcript
Profesor Nicolás Sepúlveda
4to Medio
Física
Electrostática y Ley de Coulomb
Unidad 1: Electricidad / Guía N°01
Nombre: __________________________________________________________________
Aprendizaje
Esperado
Contenidos
4°M ____
 Formular explicaciones sobre algunos fenómenos electrostáticos, como la electrización de cuerpos y
las descargas eléctricas, entre otros.
 Describir la interacción eléctrica entre dos partículas con carga eléctrica.
o Cargas eléctricas y electrización
o Fenómenos de electrostática
o Ley de Coulomb
o Campo eléctrico y líneas de fuerza
Carga eléctrica y métodos de electrización
1. Dos hojas de un mismo tipo de papel son frotadas entre sí ¿Quedarán electrizadas? ¿Y si frotamos dos barras
hechas del mismo tipo de plástico? Explica porqué sí o porqué no.
2. Un cuerpo con una carga de 0,06 C se pone en contacto con dos cuerpos neutros. ¿Con qué carga queda cada
cuerpo tras el contacto? Una vez cargados, ¿se repelen o se atraen entre ellos?
3. En la serie triboeléctrica se ordenan los elementos en función de su capacidad de aceptar o ceder
electrones. Frotando dos materiales de la serie, el que esté en posición superior tenderá a cederle
electrones al que esté en posición inferior. En función de ello, al electrizar por frotación lana con bronce, y
teflón con un globo, ¿qué sucede al acercar la lana y el globo? ¿con qué carga queda cada uno?
Vidrio
Lana
Seda
Globo
Bronce
Teflón
4. La conexión a tierra de los aparatos eléctricos es una medida de seguridad ¿Cuál es su función? ¿Qué
podría pasar si el refrigerador de la cocina no tuviera esta medida?
5. Menciona usos que puede tener una Jaula de Faraday. ¿En qué aparatos de la casa podría encontrarse una?
6. Una barra con carga positiva se acerca sin tocar a tres péndulos, A, B y C, que cuelgan
desde el techo a través de un hilo de material aislante. A está con carga negativa, B está
neutro y C está positivo. Entonces al acercar esta barra, ¿qué ocurre con cada péndulo?
Ley de Coulomb, fuerza y campo eléctrico
7. Dos cargas puntuales están clavadas a 2 m de distancia. A la izquierda se encuentra una carga de −5 ∙ 10−3 C y la
de la derecha una −3 ∙ 10−3C.
a) Si se coloca una carga positiva justo al medio, ¿hacia dónde tenderá a moverse?
*(No es necesario hacer cálculos para determinar esta respuesta)
b) Si dicha carga tiene un tamaño de 4 ∙ 10−3 C, ¿qué fuerza total sufre?
*(La fuerza total será la suma de las fuerzas que le ejerce cada carga)
8. Se requiere generar una fuerza de 6000 N, usando dos cargas de 4∙ 10−3 C. ¿A qué distancia deben situarse?
9. Representa las líneas de campo eléctrico entre: Dos cargas positivas separadas; Dos cargas negativas separadas,
y entre dos cargas de signo opuesto separadas.
10. Se tiene un campo eléctrico en la dirección señalada. Si se suelta dentro una carga negativa ¿para qué lado se
mueve? ¿Y si se suelta una positiva?
𝐸⃗
Profesor Nicolás Sepúlveda
4to Medio
Física
11. A) ¿Qué valor tiene el campo eléctrico generado por una carga de -0,005 C, en un punto situado a 0,8 m de ella?
B) ¿Qué fuerza sentiría en ese punto una carga de 3 C?
12. A) Compara la fuerza eléctrica y la fuerza gravitatoria entre dos protones. Para realizar los cálculos, toma en
cuenta la carga típica de un protón, 1,6 ∙ 10−19C, su masa, 1,67 ∙ 10−27kg, y la distancia promedio entre dos
protones, 2 ∙ 10−15 m
B) ¿Es suficiente la atracción gravitatoria para mantener estable y unido el núcleo atómico? ¿Cómo se mantendrá
unido?
13. Menciona al menos 3 diferencias entre la interacción eléctrica y la gravitatoria.
Fuerza Eléctrica entre 𝑞 y 𝑄
𝐹=𝑘
𝑞∙𝑄
𝑑2
2
𝑘 = 9 ∙ 109 N m ⁄ 2
C
Campo Eléctrico
generado por 𝑄
𝑄
𝐸=𝑘 2
𝑑
𝐸 = 𝐹𝑒 /𝑞
Fuerza gravitatoria
𝐹=𝐺
𝑚∙𝑀
𝑑2
2
𝐺 = 6,7 ∙ 10−11 N m ⁄kg 2