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Estatica beer capitulo 4, Ejercicios de Estática

Primeros 5 problemas del libro estatuca de beer novena edicion

Tipo: Ejercicios

2024/2025

Subido el 09/04/2025

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Electricidad y magnetismo
Problemas Unidad II: Ley de Gauss
Instrucciones
Resolver los siguientes problemas, incluir el procedimiento y diagramas necesarios
1. (P22.16) Una esfera slida de cobre tiene una carga neta positiva distribuida de manera
uniforme sobre la superficie de la esfera; el campo elctrico en el interior de la esfera es
igual a cero. Despus, una carga puntual negativa fuera de la esfera se acerca a la
superficie de la esfera. ¿Toda la carga neta en la esfera seguir en la superficie? De ser
as, ¿se distribuira de manera uniforme? Y si no fuera uniforme, ¿cmo se distribuira?
¿El campo elctrico dentro de la esfera seguira siendo igual a cero? Explique su respuesta
para cada caso.
2. (22.2) Una lámina plana tiene forma rectangular con lados de longitud 0.40 𝑚 y 0.60 𝑚.
La lámina está inmersa en un campo eléctrico uniforme de magnitud 75.0 𝑁/𝐶 dirigido a
20° con respecto al plano de la lámina (como se muestra en la figura). Encuentre la
magnitud del flujo eléctrico a través de la lámina.
3. (22.3) Se mide un campo eléctrico de 1.25 X 106 N/C a una distancia de 0.150 m de una
carga puntual. A) ¿Cuál es el flujo eléctrico a través de una esfera a esa distancia de la
carga?, B) ¿Cuál es la magnitud de la carga?
4. (22.8) Las tres esferas pequeñas que se muestran en la figura tienen cargas 𝑞1= 4.0 𝑛𝐶,
𝑞2= −7.80 𝑛𝐶 y 𝑞3= 2.40 𝑛𝐶. Calcule el flujo eléctrico neto a través de cada una de las
siguientes superficies cerradas que se ilustran en la figura: A) 𝑆1, B) 𝑆2, C) 𝑆3, D) 𝑆4 y E) 𝑆5.
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Electricidad y magnetismo

Problemas Unidad II: Ley de Gauss

Instrucciones

Resolver los siguientes problemas, incluir el procedimiento y diagramas necesarios

  1. (P22.16) Una esfera só lida de cobre tiene una carga neta positiva distribuida de manera uniforme sobre la superficie de la esfera; el campo elé ctrico en el interior de la esfera es igual a cero. Despué s, una carga puntual negativa fuera de la esfera se acerca a la superficie de la esfera. ¿Toda la carga neta en la esfera seguirá en la superficie? De ser as í, ¿se distribuirí a de manera uniforme? Y si no fuera uniforme, ¿có mo se distribuirí a? ¿El campo elé ctrico dentro de la esfera seguirí a siendo igual a cero? Explique su respuesta para cada caso.
  2. (22.2) Una lámina plana tiene forma rectangular con lados de longitud 0. 40 𝑚 y 0. 60 𝑚. La lámina está inmersa en un campo eléctrico uniforme de magnitud 75. 0 𝑁/𝐶 dirigido a 20° con respecto al plano de la lámina (como se muestra en la figura). Encuentre la magnitud del flujo eléctrico a través de la lámina.
  3. (22.3) Se mide un campo eléctrico de 1.25 X 10^6 N/C a una distancia de 0.150 m de una carga puntual. A) ¿Cuál es el flujo eléctrico a través de una esfera a esa distancia de la carga?, B) ¿Cuál es la magnitud de la carga?
  4. (22.8) Las tres esferas pequeñas que se muestran en la figura tienen cargas 𝑞 1 = 4. 0 𝑛𝐶, 𝑞 2 = − 7. 80 𝑛𝐶 y 𝑞 3 = 2. 40 𝑛𝐶. Calcule el flujo eléctrico neto a través de cada una de las siguientes superficies cerradas que se ilustran en la figura: A) 𝑆 1 , B) 𝑆 2 , C) 𝑆 3 , D) 𝑆 4 y E) 𝑆 5.
  1. (22.10) Una carga puntual 𝑞 1 = 4. 0 𝑛𝐶 se localiza sobre el eje x en 𝑥 = 2. 0 𝑚, y una segunda carga puntual 𝑞 2 = − 6 𝑛𝐶 está en el eje y en 𝑦 = 1. 0 𝑚. ¿Cuál es el flujo eléctrico total debido a estas dos cargas a través de una superficie esférica con centro en el origen y con radio de A) 0. 50 𝑚, B) 1. 50 𝑚 y C) 2. 50 𝑚?
  2. (22.16) Una esfera metálica sólida con radio de 0. 450 𝑚 tiene una carga neta de
    1. 250 𝑛𝐶. Determine la magnitud del campo eléctrico A) en un punto a 0.100 m fuera de la superficie, y B) en un punto dentro de la esfera, a 0.100 m bajo la superficie.
  3. (22.18) Algunos astrónomos han sugerido que marte tiene un campo eléctrico parecido al de la Tierra y que se produce un flujo eléctrico neto de 3.63 X 10^16 Nm^2 /C en la superficie de Marte. Calcule A) La carga eléctrica total sobre el planeta; B) El campo eléctrico en la superficie del planeta (consulte los datos astronómicos en la contraportada del libro); C) La densidad de carga en Marte si se supone que toda la carga se distribuye de manera uniforme en su superficie.
  4. (22.20) El campo eléctrico a 0. 40 𝑚 de una línea uniforme y muy larga de carga es de 840 𝑁/𝐶. ¿Cuánta carga está contenida en una sección de 2. 00 𝑐𝑚 de la línea?
  5. (22.25) El campo eléctrico a una distancia de 0.145 m de la superficie de una esfera sólida aislante con radio de 0.355 m, es de 1750 N/C. A) Suponiendo que la carga de la esfera se distribuye con uniformidad, ¿cuá l es la densidad de carga en su interior? B) Calcule el campo elé catrico dentro de la esfera a una distancia de 0.200 m del centro.
  6. (22.2 8 ) Una lá mina aislante y cuadrada con lado de 80.0 cm se en- cuentra en posició n horizontal. La lá mina tiene una carga de 7.50 nC distribuida de manera uniforme sobre su superficie. a) Calcule el cam- po elé ctrico en un punto localizado a 0.100 nm sobre el centro de la l ámina. b) Estime el campo elé ctrico en un punto a 100 m sobre el centro de la lá mina. c) ¿Serí an diferentes las respuestas para los inci- sos a) y b) si la lá mina estuviera hecha de un material conductor? ¿Por qu é? El siguiente link es de utilidad para resolver los ejercicios: https://drive.google.com/file/d/1CG2nV92G28c7QsvXLd_hfy2KjsAEIz2d/view?usp=sharing

Presentación de Resultados:

  • El procedimiento para resolver los problemas deberá ser entregado mediante un reporte digital (PDF).
  • No se aceptarán evidencias fuera de la fecha establecida.
  • Evidencias en un formato diferente a PDF, no serán tomadas en cuenta.