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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
AGRÍCOLA
INFORME DE PROBLEMAS DE FISICA
TEMA: RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS PRACTICA 1
Estudiantes: ROJAS ABANTO, Alexandro Anthony
SAAVEDRA GONZALES, José Carlos
VASQUEZ CASTRO, Francesco
VERA VASQUEZ, Abraham Josué
YAKUDEN NINAQUISPE, Luis Jayro
Docente: ROCHA MENDEZ, Demetrio
Curso: Física II
Ciclo: III ciclo
TRUJILLO – PERÚ
(a) La masa de un átomo de hidrógeno neutro promedio es 1.007 9u. La pérdida de un
electrón reduce su masa en una cantidad insignificante, a
− 27
− 31
− 27
Su carga, debido a la pérdida de un electrón, es
− 19
− 19
(b) Por lógica similar, carga = + 1. 60 𝑥 10
− 19
− 27
− 31
𝑘𝑔 = 3 , 82 × 10
− 26
(c) cargo de 𝐶𝐼 = − 1. 60 × 10
− 19
𝑚𝑎𝑠𝑎 = 35. 453 ( 1 , 66 × 10
− 27
− 31
𝑘𝑔 = − 5 , 89 × 10
− 26
(d) carga de 𝐶𝑎
++
− 19
− 19
− 27
− 31
− 26
(e) carga de 𝑁
3 −
− 19
𝐶) = − 4. 80 𝑥 10 ^(− 19 ) 𝐶
− 27
− 31
𝑘𝑔) = − 2 , 33 × 10
− 26
(f) carga de 𝑁
4 +
− 19
𝐶) = + 6. 40 × 10
− 19
𝑚𝑎𝑠𝑎 = 14. 007 ( 1. 66 × 10
− 27
− 31
− 26
(g) Pensamos en un núcleo de nitrógeno como un átomo de nitrógeno siete veces ionizado.
− 19
𝐶) = 1. 12 × 10
− 18
− 27
− 31
𝑘𝑔) = 2. 32 × 10
− 26
(h) 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = − 1. 60 𝑥 10
− 19
𝑚𝑎𝑠𝑎 = [ 2 ( 1. 0079 ) + 15. 999 ] 1. 66 × 10
− 27
− 31
𝑘𝑔 = 2. 99 × 10
− 26
Una partícula con carga A ejerce una fuerza de 2.62 𝜇𝑁 hacia la derecha sobre una
partícula con carga B cuando las partículas están separadas 13.7 mm. La partícula B se
mueve recta y lejos de A para hacer que la distancia entre ellas sea de 17.7 mm. ¿Qué
vector de fuerza se ejerce en tal caso sobre A?
1
= 2. 62 × 10
− 6
𝐾.𝑞
1
.𝑞
2
𝑑
2
1
= 13. 7 × 10
− 3
2
= 17. 7 × 10
− 3
- Solución:
- Como condición inicial tenemos que la partícula con carga A ejerce una fuerza
de 2.62 𝜇𝑁 hacia la derecha sobre una partícula con carga B cuando las
partículas están separadas 13.7 mm.:
2. 62 × 10
− 6
1
2
13. 7 × 10
− 3
1
2
= 30. 962 × 10
− 9
N/M
- Y luego buscamos la fuerza del vector con la nueva distancia:
1
2
2
30. 962 × 10
− 9
N/M
17. 7 × 10
− 3
𝐹 = 1. 75 × 10
− 6
- Respuesta:
- Sobre A se ejerce un vector de fuerza de 1. 75 × 10
− 6
(a) 𝐹 =
𝐾
𝑒𝑞
1 𝑞 2
𝑟
2
= ( 8. 99 × 10
9
𝑁·𝑚²/𝐶²) ( 1. 60 × 10
− 19
𝐶)²
( 3. 80 × 10
− 10
𝑚),
2
( 3. 80 × 10 − 10 𝑚) =
− 9
𝑁 (𝑟𝑒𝑝𝑢𝑙𝑠𝑖ó𝑛)
(b) F=
𝐺𝑚
1 𝑚 2
𝑟
2
( 6 , 67 𝑥 10
− 11
𝑁.𝑚²/𝐶²) ( 1 , 67 × 10
− 27
𝑘𝑔)²
( 3 , 80 × 10
− 10
𝑚)²
=1,29 x 10
− 45
N
La fuerza eléctrica es mayor en 1,24 x 10
36
veces
(c) F=
𝑞
1 𝑞
2
𝑟
2
=G
𝑚
1 𝑚
2
𝑟
2
con 𝑞
1
2
= 𝑞 y 𝑚
1 =
2 =
m, entonces
𝑞
𝑚
𝐺
𝐾
- 67 𝑋 10
− 11 𝑁.𝑚
2
/𝐾𝑔
2
- 99 𝑥 10
9 𝑁.𝑚
2
/𝐶
2
=8.61X 10
− 11
C/Kg
Resolución de la pregunta 6
Dos esferas de plata pequeñas, cada una con una masa de 10. 0 𝑔, están separadas 1. 00 𝑚.
Calcule la fracción de electrones de una esfera que deberá ser transferida a la otra a fin de
producir una fuerza de atracción de 1. 00 × 104 𝑁 (casi una tonelada). (El número de
electrones por átomo de plata es igual a 47 , y el número de átomos por gramo es igual al
número de Avogadro dividido entre la masa molar de la plata, 107. 87 𝑔/𝑚𝑜𝑙).
Encontramos las cargas de igual magnitud en ambas esferas:
𝑒
1
2
2
𝑒
2
2
𝑒
1. 00 × 10
4
8. 99 × 10
9
2
2
= 1. 05 × 10
− 3
El número de electrones transferidos es entonces
𝑥𝑓𝑒
1. 05 × 10
− 3
1. 60 × 10
− 19
−
= 6. 59 × 10
15
El número total de electrones en cada esfera es
𝑡𝑜𝑡
6. 02 × 10
23
−
= 2. 62 × 10
24
−
La fracción transferida es entonces
𝑥𝑓𝑒
𝑡𝑜𝑡
6. 59 × 10
15
2. 62 × 10
24
) = 2. 51 × 10
− 9
= 2. 51 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑏𝑖𝑙𝑙ó𝑛
¿Cuál será la magnitud y la dirección del campo eléctrico que equilibre el
peso de a) un electrón y b) un protón?
Datos:
𝒆
−
= −𝟏. 𝟔𝒙𝟏𝟎
−𝟏𝟗
𝑪
𝒎
𝒆
− = 𝟗, 𝟏𝒙𝟏𝟎
−𝟑𝟏
𝑲𝒈
𝒑
= 𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎
−𝟏𝟗
𝒎
𝒑
−𝟐𝟕
𝑲𝒈
Solución:
a)
Fe 𝑭𝒆 = 𝑭𝒈
𝐸𝑞 = 𝑚𝑔 − 𝑗̂
Fe E 𝑬 =
𝒎𝒈
𝒒
𝑚𝑔 − 𝐽
̂
E
e
−
9 ,1x 10
− 31
Kg. 9. 8
m
s
2
− 1 ,6x 10
− 19
C
𝐸
𝑒
− = − 5 , 88 𝑋 10
− 11
𝑁
𝐶
𝑗̂
b)
E
p
1 ,67x 10
− 27
Kg. 9 , 8
m
s
2
1 ,6x 10
− 19
C
𝐸
𝑝
= 1 , 02 𝑥 10
− 7
𝑁
𝐶
𝑗̂
Dos partículas con carga de 2 .00μC están localizadas sobre el eje x. Una está en x
= 1. 00 m y la otra en x = 1. 00 m.
a) Determine el campo eléctrico sobre el eje Y en Y=0.500m
b) Calcule la fuerza eléctrica ejercida sobre una carga de 3.00μC colocada sobre el eje de las y
en y=0.500m.
E E
1,1m 0,5m 1,1m
2 .00μC 2 .00μC
a)
𝐾|𝑞 𝑖
|
𝑟
2
𝜃 = tan
− 1
0 , 5 𝑚
1 𝑚
E =
( 8. 99 𝑥 10
9
)( 2. 00 𝑥 10
− 6
)
( 1. 12 )
2
𝜊
𝑁
𝐶
𝑥
= 𝐸𝑐𝑜𝑠θ − Ecosθ
𝑥
𝑦
𝑦
𝑁
𝐶
𝜊
𝑦
4
𝑁
𝐶
b)
F = Eq
𝟒
𝑵
𝑪
−𝟔
−𝟐
