Docsity
Docsity
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity

Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium

Orientación Universidad
Orientación Universidad
Vende en Docsity
Vende en Docsity
Docsity AI
Docsity AI
Inicia sesiónRegístrate

Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity

Busca documentos

Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity

Busca tu universidad

Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad

Video Cursos

Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades

Quiz

Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación

Docsity AINEW

Resume tus documentos, hazles preguntas, conviértelos en quiz y mapas conceptuales

Ver preguntas

Despeja tus dudas leyendo las respuestas a las preguntas que realizaron otros estudiantes como tú

Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium

Compartir documentos
download point icon20 Puntos

Por cada documento subido

Responde a las preguntas
download point icon5 Puntos

por cada respuesta dada (máx. 1 al día)

Todos los modos para conseguir puntos gratis
Consigue puntos de inmediato

Elige un plan Premium con todos los puntos que necesitas.

Oportunidades de estudio

Elige tu próximo programa de estudio

Ponte en contacto inmediatamente con las mejores universidades del mundo. Busca entre miles de universidades en todo el mundo. Busca entre miles de universidades partner oficiales

Comunidad

Pregúntale a la comunidad

Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio

Ebooks gratuitos

¡Nuestros e-books salva-estudiantes!

Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity

problemes 1, Ejercicios de Física

Universitat de Vic (UVIC)Física
Prof. Joaquim Pla

Asignatura: Física, Profesor: Joaquim Pla, Carrera: Infotecnologies: Enginyer tecn. en informàtica de gestió + sistemes, Universidad: UVic

Tipo: Ejercicios

Antes del 2010

Subido el 18/12/2007

gcastells1
gcastells1 🇪🇸

4.5

(7)

13 documentos

1 / 5

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
1/5
Enginyeria Tècnica d’Informàtica – Física
Camp elèctric: qüestions, exercicis i problemes
Qüestions i exercicis
1. Analitzeu les similituds i les diferències que hi ha entre el camp elèctric i el camp
gravitatori.
2. La força d’interacció elèctrica entre electrons, entre protons o bé entre electrons i
protons és extraordinàriament més intensa, unes 10
36
vegades o més, que la força
gravitatòria que hi pugui haver entre aquestes mateixes partícules per a unes mateixes
distàncies de separació. El Sol i els planetes estan constituïts per electrons i per
protons (a banda dels neutrons). Tanmateix, és la força gravitatòria que determina els
moviments dels planetes entorn del Sol. Raoneu quin és l’origen d’aquesta
característica.
3. Calculeu la raó entre la força electrostàtica i la força gravitatòria entre un electró i un
protó separats una distància r. Dades:
kg; 10109,9
31−
×=
e
m
kg; 10672,1
27−
×=
p
m
.kg/mN 1067,6
2211
⋅×=
−
G
Resp.:
.1027,2
39
×=
GE
FF
4. Discutiu si és possible que dues línies de força del camp elèctric es tallin.
5. Raoneu per què les línies de força del camp electrostàtic no són tancades.
6. Una càrrega elèctrica negativa s’abandona lliurement en una regió de l’espai en què
hi ha un camp elèctric vertical orientat cap amunt. ¿En quin sentit es desplaçarà la
càrrega?
7. Si dues càrregues puntuals positives del mateix valor estan separades una distància
d, ¿en quin punt de l’espai una tercera càrrega de prova no experimentaria cap força
elèctrica? ¿I si les càrregues són del mateix valor però tenen el signe oposat?
8. ¿Per què és més difícil de carregar un cos per fricció en un dia humit que en un dia
sec?
9. Si una partícula amb càrrega elèctrica s’abandona lliurement en una regió de l’espai
en què hi ha una camp elèctric, ¿la trajectòria de la partícula seguirà una línia del
camp? Raoneu si es poden donar situacions diverses.
10. Raoneu si les següents proposicions són certes o falses:
(a) La força del camp elèctric sobre un electró té la direcció del camp.
(b) La força del camp elèctric sobre un protó té el sentit contrari al del camp.
pf3
pf4
pf5

Vista previa parcial del texto

¡Descarga problemes 1 y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

Enginyeria Tècnica d’Informàtica – Física Camp elèctric: qüestions, exercicis i problemes

Qüestions i exercicis

  1. Analitzeu les similituds i les diferències que hi ha entre el camp elèctric i el camp gravitatori.
  2. La força d’interacció elèctrica entre electrons, entre protons o bé entre electrons i protons és extraordinàriament més intensa, unes 10^36 vegades o més, que la força gravitatòria que hi pugui haver entre aquestes mateixes partícules per a unes mateixes distàncies de separació. El Sol i els planetes estan constituïts per electrons i per protons (a banda dels neutrons). Tanmateix, és la força gravitatòria que determina els moviments dels planetes entorn del Sol. Raoneu quin és l’origen d’aquesta característica.
  3. Calculeu la raó entre la força electrostàtica i la força gravitatòria entre un electró i un

protó separats una distància r. Dades: me = 9 , 109 × 10 −^31 kg; mp = 1 , 672 × 10 −^27 kg;

G = 6 , 67 × 10 −^11 N⋅m^2 /kg^2 .Resp.: FE FG = 2 , 27 × 1039.

  1. Discutiu si és possible que dues línies de força del camp elèctric es tallin.
  2. Raoneu per què les línies de força del camp electrostàtic no són tancades.
  3. Una càrrega elèctrica negativa s’abandona lliurement en una regió de l’espai en què hi ha un camp elèctric vertical orientat cap amunt. ¿En quin sentit es desplaçarà la càrrega?
  4. Si dues càrregues puntuals positives del mateix valor estan separades una distància d , ¿en quin punt de l’espai una tercera càrrega de prova no experimentaria cap força elèctrica? ¿I si les càrregues són del mateix valor però tenen el signe oposat?
  5. ¿Per què és més difícil de carregar un cos per fricció en un dia humit que en un dia sec?
  6. Si una partícula amb càrrega elèctrica s’abandona lliurement en una regió de l’espai en què hi ha una camp elèctric, ¿la trajectòria de la partícula seguirà una línia del camp? Raoneu si es poden donar situacions diverses.
  7. Raoneu si les següents proposicions són certes o falses: ( a ) La força del camp elèctric sobre un electró té la direcció del camp. ( b ) La força del camp elèctric sobre un protó té el sentit contrari al del camp.

Problemes

  1. Tres càrregues puntuals q 1 , q 2 , i q 3 es troben en els punts P 1 (0, 0, 0), P 2 (− L , 0, 0) i P 3 (+ L , 0, 0), respectivament, essent L una quantitat positiva. Determineu quina ha de ser la relació q 1 / q 2 per què la força resultant sobre q 3 sigui zero. Resp.: q 1 / q 2 = −1/4.
  2. Dues càrregues puntuals q 1 i q 2 estan separades una distància d. Trobeu en quin punt de la recta que determinen el camp elèctric és zero, en els casos següents: ( a ) Quan q 1 = 4 q 2. ( b ) Quan q 1 = − 4 q 2.

Resp.: ( a ) En un punt entre les dues càrregues, situat a una distància 32 d de q 1.

( b ) En un punt exterior a les dues càrregues, situat a una distància d de q 2.

  1. Dues petites esferes idèntiques que tenen una mateixa massa m i una mateixa càrrega elèctrica q , estan unides als extrems de dos fils aïllants de longitud L que pengen d’un mateix punt. ( a ) Comproveu que les esferes aconsegueixen una posició d’equilibri quan l’angle ϕ que cadascun dels dos fils forma amb la vertical satisfà la relació:

. cos 16

sin 2 0

3 2 mgL

q πε

ϕ

ϕ

( b ) Si m = 0,1 g i L = 10 m, calculeu el valor de q sabent que l’equilibri s’aconsegueix quan la separació entre els centres de les esferes és de 0,08 m. Resp.: q = 1,67 nC.

  1. En els vèrtexs A , B , i C d’un triangle equilàter de 0,2 m de costat, hi ha tres càrregues puntuals de valors 3 μ, 2 μC i 2 μC, respectivament. Calculeu: ( a ) El mòdul de la força electrostàtica resultant sobre cadascuna de les càrregues. ( b ) El mòdul del camp elèctric que les càrregues creen en el centre del triangle. Resp.: ( a ) Fq (^) A = 2 , 34 N; FqB = FqC = 1 , 96 N.

( b ) E = 6,74× 105 N/C.

  1. En l’eix Y , en el punt y = a , essent a > 0, hi ha una càrrega positiva de valor q , i en el punt y = − a del mateix eix hi ha una altra càrrega idèntica a q. Comproveu que: ( a ) El camp elèctric en un punt arbitrari de l’eix X és:

0 2 23 /^2^ i x a

E qx πε +

r

( b ) En punts de l’eix X tals que x >> a ,. 2

0 x^2

E q x ≈ πε

( c ) El valor màxim de Ex s’aconsegueix en els punts. 2

x =±^ a

  1. El dibuix representa dues distribucions rectilínies de càrrega elèctrica de longitud L

cadascuna. La càrrega en l’eix X té una densitat lineal no uniforme 1 0 ( ), a

λ =λ x^ − a

essent a i λ 0 quantitats constants, i la càrrega en l’eix Y és uniforme amb una densitat lineal λ 2. Determineu: ( a ) La càrrega elèctrica total, Q 1 i Q 2 , de cada distribució. ( b ) El camp elèctric total creat per les dues distribucions a l’origen de coordenades.

Resp.: ( a ) ; Q. 2 2 2

0 2 (^1) a L Q =λ L =λ

( b ) ˆ. 4 ( )

ln ˆ (^4 )

2 0

(^0) j aa L

L

i a L

L

a

a L a

E

πε +

λ  − 

πε

λ =−

r

  1. Una càrrega elèctrica està uniformement repartida sobre un arc de circumferència de 50 cm de radi que té un separació de 4 cm entre els seus extrems. Si la densitat lineal de càrrega en l’arc és λ = 1 nC/m, determineu el mòdul del camp elèctric que la càrrega crea en el centre de la circumferència que conté l’arc. Resp.: E = 1,44 N/C.
  2. Un disc de radi R = 2 m té una càrrega superficial distribuïda de manera no

uniforme amb una densitat r

10 −^8

σ = , en unitats del SI, i essent r la distància entre un

punt arbitrari del disc i el seu centre. Si el disc està situat en el pla XY de manera que el seu centre coincideixi amb l’origen de coordenades, trobeu l’expressió del camp elèctric que la càrrega origina en un punt arbitrari de l’eix de simetria del disc.

Resp.: ˆ(SI). 4

( 0 , 0 , )^1 ,^1310

2

3 k z z

E z

r = ×

  1. El dibuix representa un distribució lineal de càrrega uniforme de valor −Q en el quadrant esquerre i de valor +Q en el quadrant dret de la semicircumferència. Proveu

que el camp elèctric en el centre O és: 2 ˆ. 0

(^2) R i

E Q

π ε

r

λ 1 X a

a

L

L

Y

λ 2

R

−

−

−

− −

X

Y

O

  1. Una distribució lineal de càrrega elèctrica està disposada en forma de semicircumferència de radi R , amb una densitat no uniforme de valor λ =λ 0 ϕ, essent λ 0 una constant i ϕ l’angle determinat pel radi de la semicircumferència en un punt arbitrari i la part positiva de l’eix X , com es pot veure en el dibuix. Considerant la part positiva de l’eix X com a origen de la mesura de l’angle, trobeu el camp elèctric que aquesta càrrega crea a l’origen de coordenades.

Resp.: ( 2 ˆ ˆ). (^4 )

(^0) i j R

E −π πε

r= λ

ϕ

R X

Y