3RO B.G.U. B - GUIA DE DIFERENTES TAREAS 4 PDF

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Ejercicio obligados a resolver como parte de tarea y estudio, para la obtención de nuevos conocimientos....

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SEBASTIÁN DE BENALCÁZAR UNIDAD EDUCATIVA MUNICIPAL Nombre: Leonel Portilla

Curso: Tercero B.G.U. “B"

Tarea 1. Di cómo varía la intensidad del campo eléctrico creado por una carga puntual con la distancia. Dibuja una gráfica que represente dicha variación. La intensidad del campo eléctrico creado por una carga puntual es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. La intensidad de campo eléctrico se calcula mediante el producto de la constante K = 9*109 N*m²/C² por el valor de la carga “q” divido entre la distancia “d” elevada 𝐊∗𝐐 o al cuadrado, expresado matemáticamente es: 𝐄 = 𝐃𝟐

𝐄=

𝐊∗𝐐 𝐫𝟐

.

2. Calcula el campo eléctrico creado por una carga de +4 μC a una distancia de 50 cm si: a. el medio exterior a la carga es el vacío; b. el medio exterior es el agua. •

4 μc * 10⁻⁶ c/1 μc = 4 *10⁻⁶ c

•

50 cm * 1 m/100 cm = 0.50 m.

K∗Q D2

A. CARGA EN EL VACIO

E=

E=

9 ∗ 109

Nm2 ∗ (4 ∗ 10−6 C) C2 (0.50m)2

𝐄 = 𝟏𝟒𝟒𝟎𝟎𝟎

𝐍 𝐂

K∗Q D2

B. CARGA EN EL AGUA

E=

E=

Nm2 ( ∗ 4 ∗ 10−6 C) C2 (0.50m)2

0,113 ∗ 109

𝐄 = 𝟏𝟖𝟎𝟖

𝐍 𝐂

SEBASTIÁN DE BENALCÁZAR UNIDAD EDUCATIVA MUNICIPAL

3. Determina a qué distancia de una carga puntual de 120 nC situada en el vacío la intensidad del campo eléctrico es de 6 750 N/C. •

Q = 120 nC = 120 x 10 ⁻⁹ C = 1,2 x10⁻⁷ C

Distancia = √

K∗Q E

Nm2 ∗ 1,2 ∗ 10−7C C2 Distancia = √ N 6750 C Distancia = 4 ∗ 10−1 m 𝐃𝐢𝐬𝐭𝐚𝐧𝐜𝐢𝐚 = 𝟒𝟎 𝐜𝐦 9 ∗ 109

4. Dos cargas eléctricas puntuales de +3 μC y -2 μC están separadas 40 cm en el vacío. Calcula el campo eléctrico en el punto medio del segmento que las une. K = 9×10^9 N.m^2/C^2 q1 = 3 μC = 3×10^-6 C q2 = –2 μC = -2×10^-6 C r = 40 cm. = 0.4 m Punto medio = 0.2 m

E1 =

E=

(9 ∗ 109 ) ∗ (3 ∗ 10−6) (0.2)2

𝐄𝟏 = 𝟔𝟕𝟓𝟎𝟎𝟎

𝐍 𝐂

K∗Q D2

E2 =

(9 ∗ 109 ) ∗ (−2 ∗ 10−6) (0.2)2

𝐄𝟐 = − 𝟒𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎

𝐄 = 𝐄𝟏 + 𝐄𝟐

Como los dos campos tienen la misma dirección y sentido se suman

E = 675000

N N + 450000 C C

E = 1125000

N C

𝐄 = 𝟏, 𝟏𝟐𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟔

𝐍 𝐂

𝐍 𝐂

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5. Dos cargas puntuales, Q1 = +4 μC y Q2 = +1 μC, están separadas 30 cm en el vacío. Calcula el campo eléctrico en un punto del segmento que une las cargas situado a 12 cm de Q1. 𝐄𝟏 =

Datos: Q₁ = 4 μc

E1 =

Q₂ = 1 μc en 12 cm de Q₁

Fr q₃ =?

𝐄𝟐 =

q₃ = - 0.5 μc en el mismo punto.

E2 =

d₂ = 30 cm - 12 cm = 18 cm.

4 μc * 10⁻⁶ c / 1 μc = 4 * 10⁻⁶ c.

𝐃𝟐 𝟐

(9 ∗ 109 ) ∗ (1 ∗ 10−6 ) (0.18)2

E = 2500000

0.5 μc * 10⁻⁶ c/ 1μc = 5 * 10⁻⁷ c 30 cm * 1 m / 100 cm = 0.30 m

N C

N N − 277777.77 C C

E = 2222222.23

12 cm * 1 m / 100 cm = 0.12 m

N C

𝐄 = 𝟐. 𝟐𝟐𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟔

18 cm * 1m / 100 cm = 0.18 m

F13 =

𝐊 ∗ 𝐐𝟐

N C

𝐄𝐫 = 𝐄𝟏 − 𝐄𝟐

1 μc * 10⁻⁶ c / 1 μc = 1 * 10⁻⁶ c

𝐅𝟏𝟑 =

(9 ∗ 109 ) ∗ (4 ∗ 10−6 ) (0.12)2

E2 = 277777.77

Transformaciones de unidades:

•

𝐃𝟏 𝟐

E1 = 2500000

d₁₂ = 30 cm Er =?

𝐊 ∗ 𝐐𝟏

𝐍 𝐂

Determina la fuerza que actúa sobre una carga Q3 = −0,5 μC situada en dicho punto.

𝐊 ∗ 𝐐𝟏 ∗ 𝐪𝟑 𝐃𝟏𝟑𝟐

(9 ∗ 109 ) ∗ (4 ∗ 10−6) ∗ (5 ∗ 10−7 )

𝐅𝟏𝟑 = 𝟏. 𝟐𝟓𝐍

(0.12)2

𝐅𝟐𝟑 =

F23 =

𝐊 ∗ 𝐐𝟐 ∗ 𝐪𝟑 𝐃𝟐𝟑𝟐

(9 ∗ 109 ) ∗ (1 ∗ 10−6) ∗ (5 ∗ 10−7) (0.18)2

𝐅𝟐𝟑 = 𝟎. 𝟏𝟑𝟖𝐍

𝐅𝐫𝐪𝟑 = 𝐅𝟏𝟑 − 𝐅𝟐𝟑

Frq3 = 1.25N − 0.138N

𝐅𝐫𝐪𝟑 = 𝟏. 𝟏𝟏𝟐𝐍

SEBASTIÁN DE BENALCÁZAR UNIDAD EDUCATIVA MUNICIPAL

Fuentes: Libro de física de Tercero de B.G.U. del ministerio de educación 2016 https://www.fisicalab.com/apartado/intro-intensidad-campo-electrico https://es.slideshare.net/CAL28/2f-03-campo-electrico https://es.slideshare.net/kurtmilach/ley-de-coulomb-25436204 https://www.youtube.com/watch?v=U2xGyC-T_io https://www.youtube.com/watch?v=uI3Q7sj40IE...