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CAPÍTULO 24: LEY DE COULOMB Y CAMPOS ELÉCTRICOS 21924.24 [II] Cuatro cargas puntuales de igual magnitud (3.0 C) se colocan en las esquinas de un cuadrado de 40 cm delado. Dos, diagonalmente opuestas, son positivas y las otras dos son negativas. Determine la fuerza sobre unade las cargas negativas. Resp. 0.46 N hacia adentro a lo largo de la diagonal.24.25 [II] Cargas de 2.0, 3.0 y 8.0 C se colocan en los vértices de un triángulo equilátero cuyo lado es de 10 cm.Calcule la magnitud de la fuerza que actúa sobre la carga de 8.0 C debida a las otras dos cargas.Resp. 31 N.24.26 [II] Un carga de (5.0 C) se coloca en x 0 y una segunda carga (7.0 C) en x 100 cm. ¿Dónde se puedecolocar una tercera carga para que la fuerza neta que experimente debida a las otras dos sea cero?Resp. en x 46 cm.24.27 [II] Dos diminutas bolas metálicas idénticas portan cargas de 3 nC y 12 nC. Están separadas 3 cm. a) Calculela fuerza de atracción. b) Ahora las bolas se juntan y después se separan a 3 cm. Describa las fuerzas que ahoraactúan sobre ellas. Resp. a) 4 × 10 4 N de atracción; b) 2 × 10 4 N de repulsión.24.28 [II] En cierto punto del espacio, una carga de 6.0 C experimenta una fuerza de 2.0 mN en la dirección +x.a) ¿Cuál era el campo eléctrico en ese punto antes de que la carga se colocara ahí? b) Describa la fuerza queexperimentaría una carga de 2.0 C si se usara en lugar de la carga de 6.0 C Resp. a) 0.33 kNCen la dirección x; b) 0.67 mN en la dirección x.24.29 [I] Una carga puntual de 3.0 × 10 5 C se coloca en el origen de coordenadas. Encuentre el campo eléctrico enel punto x 5.0 m sobre el eje x. Resp. 11 kNC en la dirección x.24.30 [III] Cuatro cargas de igual magnitud (4.0 C) se colocan en las cuatro esquinas de un cuadrado de 20 cm de lado.Determine el campo eléctrico en el centro del cuadrado a) si todas las cargas son positivas, b) si los signos de lascargas se alternan alrededor del perímetro del cuadrado, c) si las cargas tienen la siguiente secuencia alrededordel cuadrado: más, más, menos, menos. Resp. a) cero; b) cero; c) 5.1 mNC hacia el lado negativo.24.31 [II] Una bola de 0.200 g cuelga de un hilo en un campo eléctrico vertical uniforme de 3.00 kNC dirigido haciaarriba. ¿Cuál es la carga sobre la bola si la tensión en el hilo es a) cero y b) 4.00 mN? Resp. a) 653 nC;b) 680 nC.24.32 [II] Determine la aceleración de un protón (q e, m 1.67 × 10 27 kg) en un campo eléctrico de 0.50 kNC deintensidad. ¿Cuántas veces es más grande esta aceleración que la debida a la gravedad? Resp. 4.8 × 10 10ms 2 , 4.9 × 10 9 .24.33 [II] Una pequeña bola de 0.60 g tiene una carga de 8.0 C de magnitud. Está suspendida por un hilo vertical enun campo eléctrico descendente de 300 NC. ¿Cuál es la tensión en el hilo si la carga de la bola es a) positiva,b) negativa? Resp. a) 8.3 mN; b) 3.5 mN.24.34 [III] La pequeña bola en el extremo del hilo de la figura 24-8 tieneuna masa de 0.60 g y está en un campo eléctrico horizontal de700 NC de intensidad. Se encuentra en equilibrio en la posiciónmostrada. ¿Cuáles son la magnitud y el signo de la carga dela bola? Resp. 3.1 C.24.35 [III] Un electrón (q e, m e 9.1 × 10 31 kg) se proyecta haciaafuera a lo largo del eje x con una rapidez inicial de 3.0 × 10 6ms. Se mueve 45 cm y se detiene debido a un campo eléctricouniforme en la región. Encuentre la magnitud y dirección delcampo. Resp. 57 NC en la dirección x.Figura 24-824.36 [III] Una partícula de masa m y carga e se proyecta con rapidez horizontal y en un campo eléctrico (E) dirigidohacia abajo. Encuentre a) las componentes horizontal y vertical de su aceleración, a xy a y; b) sus desplazamientoshorizontal y vertical, x y y, después de un tiempo t; c) la ecuación de su trayectoria.Resp. a) a x 0, a y Eem; b) x yt, y 1a t 2 1(Eem)t 2 ; c) y 1 2 y 2 2 (Eemy2 )x 2 (una parábola).www.FreeLibros.com