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RELACIÓN DE PROBLEMAS DE FÍSICA DE 2º BACHILLERATO.

CAMPO GRAVITATORIO Y ELÉCTRICO

1.a) Calcula la fuerza de atracción gravitatoria entre un electrón y un protón separados la distancia de 1 (1 angström = 10-10 m.).

b) Determina el valor de la fuerza atractiva entre un electrón y un protón separados 1 A.. La carga de cada uno es de 1,6.10-19C.

Sol.: F = 10-47 N; 2,3.10-8N.

2. Tenemos tres cuerpos que pueden considerarse puntuales cuyas cargas y posiciones son las siguientes: q1 = 6 mC, r1 = (-3,4); q2 = -3 mC; r2 = (2,2); q3 = 4 mC; r3 = (0,-3). Calcula la fuerza resultante que ejercen sobre un cuerpo puntual cuya carga es -2 mC colocado en el origen de coordenadas. Las distancias están en centímetros.

Sol.: F = -7,39.104i - 9,34.104 j N.

3. Cuerpos puntuales cuyas cargas son 1, -2, 3, -4 mC están situados en los vértices de un rectángulo cuyos lados verticales miden 3 cm. y los horizontales 4 cm. ¿Cuánto vale la fuerza ejercida sobre el cuerpo de carga -4 mC si están en un medio de cte. dieléctrica relativa 5?. Los cuerpos están situados en el sentido de las agujas del reloj empezando por el que tiene una carga de 1 mC que está situado en el vértice superior izquierdo.

Sol.: F = 8,9 i + 4,5 j N

4. a) Conocido el valor de G y el radio de la Tierra (6370 Km) determina el valor de la masa de la Tierra. Sugerencia: tener en cuenta que la fuerza con la que la Tierra atrae a un cuerpo que se encuentra sobre su superficie es igual a (9,8. masa) N.

Sol.: mT = 5,96. 1024 Kg

5. Para calcular la masa del Sol utilizamos los datos del movimiento de la Tierra en su giro alrededor del mismo. a) Calcula la masa del Sol sabiendo que la Tierra da una vuelta en un año y que la distancia entre los centros de ambos cuerpos es 150.000.000 Km. b) Cuántas Tierras habría que poner para que la masa fuese equivalente a la del Sol?

Sol.: MS= 2.1030 Kg; aproximadamente 333000 Tierras.

6. Una bola de 100 g cuelga de una cuerda de 50 cm. que podemos considerar que no tiene masa. Se coloca en un campo eléctrico horizontal y uniforme de valor 105 N/C, observándose que se desvía 30º de la vertical. Calcula la carga eléctrica que debe tener la bola.

Sol.: q = 5,66.10-6 C.

7. Dos cuerpos puntuales cuyas cargas son del mismo signo y de valor absoluto 100 mC se encuentran en dos puntos A y B , separados 12 cm. Calcula: a) la intensidad del campo eléctrico en el punto medio O del segmento AB; b) la intensidad del campo eléctrico en el punto D situado en la

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