Física III (222 Problemas Resueltos)

06. En la Fig.03, hallar la tensión del hilo que une las bolas idénticas de radio r=3 cm, en
cuyo centro se encuentran cargas iguales a Q=8 10 -7 C. Una de las bolas flota en la su
perficie del agua de densidad =10 3 kg/m 3 y la segunda bola tiene una masa m=1 kg y
está suspendida del hilo permaneciendo dentro del agua. La distancia entre los centros
de las bolas es l=8 cm. (k = 9 10 9 N m 2 / C 2 , g=10 m/s 2 )
a) 9,99 N b) 9,77 N c) 9,55 N d) 9,33 N e) 9,11 N
07. En la Fig.04, el hemisferio compacto de radio R=20 cm, posee una densidad de carga
volumétrica uniforme de =8 10 -10 C/m 3 . ¿En qué porcentaje varia la magnitud del cam
po eléctrico en el punto B, respecto del campo en el punto A? (k=9 10 9 N m 2 /C 2 )
a) 6,0 % b) 6,2 % c) 6,4 % d) 6,6 % e) 6,8 %
B
g
R
A
R
Fig.03
Fig.04
08. Cada par de las caras opuestas de una caja metálica muy delgada en forma de cubo de
lados a=20 cm, tienen densidades de cargas superficiales uniformes de " " y "2 ".
Hallar la magnitud del campo eléctrico en el centro de la caja. (k=9 10 9 N m 2 /C 2 ,
6 10 -10 C/m 2 )
a) 11,6 N/C b) 13,6 N/C c) 15,6 N/C d) 17,6 N/C e) 19,6 N/C
09. En el espacio existe una distribución de carga volumétrica, cuya expresión en coorde
nadas esféricas, viene dada por: (r) (1 r / R) para rR,
o
siendo o=8 10 -10 C/m 3 y R=1 m constantes. Hallar la energía del campo eléctrico. (n=
10 -9 )
a) 4,09 nJ b) 4,39 nJ c) 4,69 nJ d) 4,99 nJ e) 5,29 nJ
10. ¿Cuántas espiras circulares idénticas muy delgadas de radios R=10 cm y densidades de
carga lineal uniformes de =2 10 -11 C/m deben unirse entre si aisladamente, para for
mar un cilindro de longitud l=40 cm, y que el potencial eléctrico en el centro de una de
sus bases sea de V=71,1 voltios? (k=9 10 9 N m 2 /C 2 )
a) 100 b) 110 c) 120 d) 130 e) 140
RASA
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