Fisica series

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16. Dos partículas igualmente cargadas, separadas por una distancia de 3,20 mm, se liberan desde el reposo. Se observa que la magnitud de la aceleración inicial de la primera partícula es 7,22 m/s2 y de la segunda es 9,16 m/s2. La masa de la primera partícula es 6,31x10-7 kg. Determine: a) la masa de la segunda partícula y b) la magnitud de la carga común.

17. Una carga de 3 nC está colocada en una región de campo eléctrico uniforme, con las siguientes característica, vertical hacia abajo y de magnitud 4 kN/C. Calcular el trabajo realizado al mover dicha carga, con velocidad constante, desde su posición original a las siguientes posiciones: a) 50 cm hacia la izquierda, b) 20 cm hacia abajo, c) 2.5 m sobre una línea que forma un ángulo de 30° sobre la horizontal.

18. Un anión Te-2 moviéndose paralelo al eje x tiene una velocidad de V = 5 X 106 i m/s cuando pasa por el origen; cuando pasa por el punto localizado en x = 6 cm tiene una velocidad V = 3 X 105 i m/s. Calcula la diferencia de potencial entre el origen y el punto x = 6 cm. ¿Cuál de los dos puntos está al potencial más elevado? ¿Por qué?

19. Tienes tres cargas puntuales, q1 = –3,0 µC, q2 = 4,0 µC, q3 = –2,0 µC, colocadas en las siguiente posiciones respectivas: r1 = (5,0i – 2,0j) m, r2 = (– 2,0i + 4,0j) m, r3 = (2,0i + 3,0j) m, respecto a un sistema de referencia cartesiano. Calcula la fuerza total que ejercen estas tres cargas, sobre una cuarta, q4 = 4,0 µC, que se coloca en el origen del sistema de referencia.

20. En una región rectangular (base = 1,9 cm; altura = 6,2 cm), existe un campo eléctrico uniforme de magnitud 1870 N/C, horizontal hacia la derecha. Del vértice inferior izquierdo de la región, se lanza un electrón con rapidez de 5,3X106 m/s y con un ángulo de 30° sobre la horizontal. Determina la posición y la velocidad con la que el electrón sale de dicha región.

21. Un núcleo de helio se mueve en una región de campo eléctrico uniforme. El núcleo experimenta un aumento en la energía cinética de 8x10-16 J, después de haber sido desplazado 20 cm, en dirección paralela al campo. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico?

22. Un electrón se lanza con rapidez de 7,5X106 m/s y paralelo a un campo eléctrico uniforme de magnitud 1200 N/C. Calcula: A) la distancia que recorrerá el electrón dentro del campo eléctrico antes de quedar momentáneamente en reposo, B) el tiempo que empleó en recorrer la mitad de dicha distancia. C) Si el campo eléctrico se interrumpe abruptamente, cuando el electrón ha recorrido 3,7 mm, determina la fracción de energía cinética que perdió el electrón a su paso a través del campo eléctrico en estas condiciones.

23. En una región de campo eléctrico, E = (–6X10-4)j N/C, se lanza desde el origen del sistema de referencia, un ión S-2 con velocidad Vo = [(2X107)i + (2X107)j] m/s. Calcula: a) la fuerza que se ejerce sobre el ión en dicha región y b) posición, velocidad y aceleración del ión dos segundos después de haberlo lanzado.

24. Una molécula de HCl tiene un momento dipolar eléctrico de magnitud 3,4x10-30 C·m. Una muestra contiene 1021 de éstas moléculas, cuyos momentos dipolares están todos orientados en la dirección de un campo eléctrico de magnitud 2,5x105 N/C. Calcula el trabajo realizado para hacer girar a los dipolos desde ésta orientación (θ = 0°) hasta otra en la que los momentos y el campo forman un ángulo de: a) θ = 30°, b) θ = 90° y c) θ = 180°.

25. Calcula el momento dipolar total de la molécula de agua, modelada como dos dipolos unidos de la siguiente forma:[pic 13]

26. Las cargas puntuales que se muestran en la figura están fijas en el espacio, sus valores son: Q1 = 5 μC, Q2 = –2 μC, Q3 = –3 μC. Determina el valor de la distancia x de modo que la energía potencial eléctrica del sistema, en esta configuración, sea cero.

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