Page 102 - Fisica_1_BGU

Dos cargas puntuales de 13 mC y 24 mC están situadas en el vacío a Medio K (N ∙ m /C )
2
2
Ejemplo 5 a. Representa las cargas eléctricas y las fuerzas que actúan sobre Aire 3,1 ∙ 10 9 9
una distancia de 2 m una de otra.
9 ∙ 10
Hielo
ellas.
b. Calcula la intensidad de la fuerza con que se atraen mutuamente. Azufre 2,25 ∙ 10 9
Vidrio 2 ∙ 10 9
—Datos del problema: Q1 5 13 mC Q2 5 24 mC d 5 2 m
Petróleo 1,6 ∙ 10 9
Dato que debemos calcular: F
Agua 1,12 ∙ 10 8
a. Representamos las cargas y los vectores fuerza.
⃗
F ⃗ d = 2 m -F Tabla 1.

Q = +3 µC Q = - 4 µC
1 2
b. Expresamos los datos en unidades del SI.
Q = +3 µC = +3 ∙ 10 C Q = - 4 µC = - 4 ∙ 10 C
-6
-6
1 2
d = 2 m
Determinamos el valor de la constante de proporcionalidad. Al
tratarse del vacío, K = 9 ∙ 10 N ∙ m /C .
2
9
2
Aplicamos la ley de Coulomb.
-6
-6
Q ∙ Q N ∙ m 2 3 ∙ 10 C ∙ 4 ∙ 10 C
F = K –––––––– = 9 ∙ 10 ––––––– ∙–––––––––––––––––––––
1
2
9
d C 2 (2 m) 2
2
-3
F = 27 ∙ 10 N = 0,027 N
Las cargas se atraen mutuamente con una fuerza de 0,027 N.
12. Las moléculas de vapor de agua son neutras, 16. Dos cargas puntuales de +3,5 ∙ 10 C y
-5
pero una zona de la molécula tiene carga po- +5,6 ∙ 10 C están situadas en el vacío a
-5
sitiva y la otra nega tiva. Así, el exceso de elec- 25 cm de distancia. Actividades
trones de un cuerpo cargado negativamente a. Representa las fuerzas electrostáticas
puede pasar a las moléculas de vapor de agua mediante vectores.
del aire circundante, y un cuerpo con carga b. Calcula la intensidad de estas fuerzas.
positiva puede neutralizarse con los electrones
incorporados en las moléculas de agua. 17. Dos cargas puntuales se repelen con una
fuerza de valor F. ¿Cuál es el nuevo valor de
Teniendo esto en cuenta, ¿cuándo será posible
observar con mayor intensidad la fuerza de re- la fuerza electrostática si se triplica la distan-
pulsión electrostá tica entre los pelos de tu cabe- cia que separa las cargas?
za al peinarlos enérgicamente con un peine de —¿Y si la distancia inicial se reduce a la mitad?
plástico, en un día seco o en un día húmedo? 18. Dos minúsculas esferas que tienen cargas
13. Di si estas afirmaciones son verdaderas o falsas: eléctricas de +18 nC y -24 nC están situadas
a. las fuerzas electrostáticas son siempre repulsi- en el aire a 15 cm de distancia.
vas; b. si aumenta la distancia entre dos cuerpos
cargados, disminuye la fuerza de repulsión; c. la a. Representa las fuerzas electrostáticas
ley de Coulomb solo es válida en el vacío. mediante vectores.
14. ¿Cómo se refleja en la fórmula de la ley de b. Calcula la intensidad de estas fuerzas.
Coulomb el hecho de que la fuerza eléctrica 19. Dos cargas eléctricas puntuales se atraen Prohibida su reproducción
dependa del medio en que se encuentran las con una fuerza de 6,45 N cuando se sitúan
cargas? en el vacío a 18 cm de dis tancia. Si el valor
15. Observa la tabla 1 y razona en qué medio de la primera carga es +5,4 mC, ¿cuál es el
las cargas eléctricas se atraen o repelen con valor de la otra carga? ¿Cuál es su signo?
mayor fuerza.

99