Cap i carga y materia 1 11-2010 ii

Cuaderno de Actividades: Física II

1) CARGA Y MATERIA1) CARGA Y MATERIA

Lic. Percy Víctor Cañote Fajardo 1


1) CARGA Y MATERIA1) CARGA Y MATERIA

¿Qué es carga eléctrica?... ¿Qué es carga eléctrica?... Es una propiedad de la materia.Es una propiedad de la materia.

¿Qué es masa?... ¿Qué es masa?... Es una propiedad de la materia.Es una propiedad de la materia.

Modelo de Partícula:

1.1) CARGA ELECTRICA1.1) CARGA ELECTRICA

Es la propiedad de la Es la propiedad de la materiamateria responsable de la responsable de la interacción eléctrica (IE).interacción eléctrica (IE).

q q IE IE

1.2) CARACTERISTICAS DE LA CARGA1.2) CARACTERISTICAS DE LA CARGA

i) Polarizacióni) Polarización

+ , q positiva + , q positiva qq

-- , , q negativaq negativa

q+q+ -----> protón -----> protón FenomenologíaFenomenología


q+

-


q -q - ------>electrón ------>electrón

¿? Quien clasifico la q de esta forma y por que.¿? Quien clasifico la q de esta forma y por que.

ii) Cuantizaciónii) Cuantización

La propiedad carga es discreta.La propiedad carga es discreta.

, , : Coulomb: Coulomb

Observaciones:Observaciones:

j) Formas de electrizar los cuerpos:j) Formas de electrizar los cuerpos:

Q: Q: Frotación,Contacto,Contacto,Inducción.Laser,RX,:etc

jj) Prueba experimentaljj) Prueba experimental

Experiencia de la “GOTA DE ACEITE” de Robert Millikan.Experiencia de la “GOTA DE ACEITE” de Robert Millikan.

¿? Es considerado un fraude científico.¿? Es considerado un fraude científico.


Q m Q m , m: entero, , m: entero, p+: q del protón protón Q =Q = n n , n : entero, , n : entero, e-:q del electrón electrón


iii) Conservacióniii) Conservación

En todo proceso observado en la naturaleza la q se conserva.En todo proceso observado en la naturaleza la q se conserva.

j) j)

jj)jj)

jjj)jjj)

jv)jv)

1.3) FENOMENOLOGIA: Ley de Coulomb1.3) FENOMENOLOGIA: Ley de Coulomb


++ --++ -- Vidrio TelaVidrio Tela

Q

q: Partícula de carga q


* * Matematización:Matematización:

GeneralizandoGeneralizando::


¿? Como se determina k


ADAPTACIÓN DE LA ECUACION A DIVERSASADAPTACIÓN DE LA ECUACION A DIVERSAS DISTRBUCIONES DE CARGADISTRBUCIONES DE CARGA

K) K) D DISCRETAS, n qD DISCRETAS, n q

kk)kk) D CONTINUAS, “n” D CONTINUAS, “n”

l)l) D Volumétrica, D Volumétrica,


,

3

3

,

1

i

i ni i

e q ii

i ii e q

i

i

i

q

kqq r rF F

r r

kqq r rF F

r r

1q

iq

dV


ll)ll) D Superficial: D Superficial:

llllll) D. Lineal, ) D. Lineal,

ProblemasProblemas::

S1P12) Dos cargas eléctricas iguales a q están separadas una distancia 2a, determine:a) La Fe sobre una carga Q colocada en un punto de la mediatriz del

segmento que las une.b) Calcule el valor máximo de esta fuerza.

SoluciónSolución::




qq

QQ

1

2

xx


SP21)SP21) Una carga Q se distribuye uniformemente a lo largo de una varilla de longitud 2L, que va desde y=-L hasta y=+L,(ver figura) se coloca la carga q en el eje x, en x=D,

a) ¿Qué dirección tiene la fuerza sobre q, si q y Q tienen el mismo signo?b) ¿Cuál es la carga sobre un segmento de la varilla de longitud dy?c) ¿Cuál es el vector fuerza sobre la carga q debido a la carga en dy?d) Deduzca una integral que describa la fuera total en la dirección x.e) Calcule dicha integral.

SoluciónSolución::




X

Y

QL

-L

0q

edF

eF

r



¿?¿?SimetríaSimetría

¿? Desarrolle los conceptos de¿? Desarrolle los conceptos de simetríasimetría


S1P46) Dos masas m de cobre cargadas con q C se cuelgan de hilos en un punto P, luego se observa que ellas se separan una distancia x. Si el

es pequeño, demostrar que:

SOLUCION:

Para probar x debemos partir del equilibrio de q,


P

l

q q

x/2

x

w T

Fe Fe

w


pequeño tg


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