Liceo José Toribio Medina Departamento de Ciencias “Participación – Diversidad Asignatura: Física Electivo

UNIDAD 1 - ELECTRICIDAD Nivel - 4° medio

SOLUCIONARIO 1

TEMA: Electrostática

INSTRUCCIONES

⮚ Este material de estudio presenta EVALUACIÓN FORMATIVA, es decir, no tendrá nota, pero su análisis es fundamental para tu desempeño en las futuras evaluaciones acumulativas.

⮚ Lee comprensivamente este material y cada una de las actividades propuestas,

⮚ Desarrolla las actividades a conciencia, esforzándote en favorecer tu aprendizaje.

⮚ Envía preguntas a tu profesor(a), a través DE CLASSROOM o CORREO ELECTRÓNICO, asegúrate de resolver todas tus dudas.

⮚ Autoevalúa tu desempeño, usando el solucionario que se publicará una semana después.

⮚ Reflexiona acerca de lo aprendido, las dificultades que presentaste o aún presentas y tus posibilidades de mejora.

⮚ NO OLVIDES RESPONDER LAS PREGUNTAS METACOGNITIVAS PRESENTES AL FINAL DEL SOLUCIONARIO

PROFESORES DEL NIVEL HORARIO PARA COMUNICARTE CON TUS PROFESORES

Fernanda Aguayo Ismael Cornejo Ignacio Tapia

Lunes a viernes 9:00 a 12:00 14:30 a 17:30

GRUPO PROFESOR(A) CÓDIGO

BIÓLOGOS 4°A – 4°B – 4°C

Fernanda Aguayo

mztd76v

BIÓLOGOS 4°D – 4°E

Ignacio Tapia

tdzmefa

BIÓLOGOS 4°F – 4°G

Ismael Cornejo

xkn47gk

MATEMÁTICOS 4°A – 4°B – 4°D – 4°G

Ismael Cornejo

tnlr2pi

MATEMÁTICOS 4°C – 4°E – 4°F

Ignacio Tapia

6ac6u5u

CORREOS

Fernanda Aguayo → faguayo1001@gmail.com

Ismael Cornejo → ismael.cornejo@usach.cl

Ignacio Tapia → profenacho.liceo7@gmail.com

IMPORTANTE

Tienes hasta el lunes para resolver tus dudas de la guía 1 con tus profesores, ya que el martes 31 de marzo se tomará la primera evaluación acumulativa en formato de Google Forms a una hora

que será informada por la plataforma classroom de cada electivo.

Por lo anterior es urgente que te inscribas en el classroom que te

corresponde lo antes posible.

Liceo José Toribio Medina Asignatura: Física Electivo “Participación – Diversidad Departamento de Ciencias

NIVEL 4° MEDIO

GUÍA N ° 1 Electrostática

NOMBRE CURSO 4 ° FECHA ___ / 03 / 2020 CONTENIDOS OBJETIVOS

- Electrostática- Métodos de carga- Leyes de la Electrostática- Fuerza Electrostática

- Analizar configuraciones relacionadas con la electrostática- Identificar magnitudes relacionadas con la electricidad- Calcular Fuerza Electrostática utilizando la Ley de Coulomb

I . Responde V si es verdadero o F si es falso, JUSTIFIQUE LAS FALSAS:

1) Si acercamos lentamente dos cuerpos hasta tocarse, uno cargado eléctricamente y el otro neutro, se quedan pegados.

Justificación

2) En todo proceso de carga eléctrica, la carga se conserva

Justificación

3) La máxima carga que existe en la naturaleza es aquella que posee el electrón

Justificación

4) Luego de un proceso de carga por frotación, los cuerpos participantes se repelen.

Justificación

5) Cuando un cuerpo cargado positivamente entra en contacto con uno neutro, ambos cuerpos quedan positivos, porque los protones de sobra del primero pasan al neutro.

Justificación

IMPORTANTE Esta guía es una aplicación del material “Semana1_Power1_Electrostática.pdf” subido en conjunto con esta guía a la página del liceo. En caso de dudas puedes enviar un correo a tu profesora o profesor correspondiente: identificando tu nombre y curso.

Fernanda Aguayo Æ faguayo1001@gmail.com Ismael Cornejo Æ ismael.cornejo@usach.cl Ignacio Tapia Æ profenacho.liceo7@gmail.com

Profeelectivo

24

FLacargapor contacto genera cuerpos con lamisma

✓ carga que se repelen .

Fes la mínima cargaF

los cuerpos quedan con cargas contrarias, por lo quese atraen .

FQuedan Positivos porque el cuerpo positivo lequita electrones al neutro.

6) Para cargar un cuerpo por inducción basta solo con acercar un cuerpo cargado a uno neutro.

Justificación

7) Si se tienen dos cargas distintas sometidas a una fuerza eléctrica, y el valor de cada carga se duplica, entonces la fuerza eléctrica se duplica también.

Justificación

8) La Fuerza Eléctrica se mide en Coulomb

Justificación

9) Si se tienen dos cargas distintas sometidas a una fuerza eléctrica, si la distancia entre las cargas se duplica, entonces la fuerza, disminuye a la mitad

Justificación 10) Las dos fuerzas presentes en una interacción electrostática entre dos

cargas se anulan mutuamente Justificación

II. Términos Pareados; coloque en las casillas en blanco de la izquierda la Letra del concepto equivalente en la lista de la derecha

Inductor A Partícula elemental que no posee carga

Coulomb B Objeto inic ialmente cargado en el proceso de Inducción

Ley de Conservación de la carga

C Posee un déficit de electrones

Frotación D Electrones que pueden saltar de órbita a otro átomo

Inducido E La carga no se crea ni se destruye

Electrones Libres F Después del proceso los cuerpos quedan cargados con el mismo signo

Ley de Coulomb G Nos permite calcular la magnitud de la fuerza electrostática

Neutrón H Después del proceso los cuerpos inicialmente neutros tienen cargas opuestas

Cuerpo con carga (+) I Máquina que nos permite detectar el estado de carga de un cuerpo

Contacto J Objeto inic ialmente neutro en el proceso de Inducción

Electroscopio K Unidad de medida para la carga eléctrica

Fel proceso de carga Maniere conexión atierra

FLa fuerza se cuadruplica

FToda fuerza se mide en Newton

FLa fuerza disminuye a la cuarta parte

€Actúan sobre cuerpos distintos, por lo que,

aunque valgan lo mismo, NO SEANULAN .

B

KE

§D

G

A

ÉI

III PROBLEMAS DE DESARROLLO Solucione cada problema en el espacio destinado trabajando en la casilla que corresponda según cada paso (Datos, Fórmula, Reemplazo + Desarrollo y Respuesta Final) 0) Dos partículas de cargas q1 = -6 PC y q2 = 3 PC están separadas una distancia

de 5mm. ¿Cuál es el valor de la fuerza de atracción? (resuelto en el ppt) DATOS ORIGINALES DATOS EN EL S.I FÓRMULA

REEMPLAZO + DESARROLLO RESPUESTA FINAL

1) Calcular la fuerza eléctrica que una carga de 2 x 10-7 C ejerce sobre otra cuya carga es de 5 x 107 C a una distancia de 0,03 m.

DATOS ORIGINALES DATOS EN EL S.I FÓRMULA

REEMPLAZO + DESARROLLO RESPUESTA FINAL

9¥.EU?Euu7:::E:%EEF=k.aiaap--5mm v. 5-10"m

✓z

E- 9.109 NEIA K -9.109NIE

⇐"%ff.fi?If=tEII.--6w.io=9.6zkiioii'64806480N-

9--2.104 E- 910.EE Mismo, Ladeqz ktc siempre✓ =3 -IÓM µ

solo la puse para ave se

la vayan memorizando jajaja

F- 9.109.21075107

= 9%2-5.109.1-0407

91.10-4--1%4=18%10"10"

N-

2) ¿Qué fuerza actúa sobre dos partículas de cargas q1 = +8�10-6C y q2 = +7�10-6 C están separadas una distancia de 4 cm?

DATOS ORIGINALES DATOS EN EL S.I FÓRMULA

REEMPLAZO + DESARROLLO RESPUESTA FINAL

3) Dos cargas puntuales de 5PC y -2PC se encuentran separadas a una distancia de 15 cm. Haz un diagrama vectorial de fuerzas y calcula el módulo de la fuerza indicando si la fuerza es de atracción o de repulsión.

DATOS ORIGINALES DATOS EN EL S.I FÓRMULA

DIAGRAMA VECTORIAL REEMPLAZO + DESARROLLO

RESPUESTA FINAL

qr 810°C qnrqezio.CEETEE.am Misma✓ = 4cm µE- 9.109172 kV

F- 9109.8.IO?zeo-sTÉ

=9*7104040-6¥-4

-91.1%7--67.10=621--315

315N-

G. = SMC q 10°C

qi -2M F--4¥.im Misma✓ = 15cm f- 15

K --91091J Kr

Otto A--0qr Fr Fzq.

F- 9109.510-6-2.106115.104

'

= Entra←

= ? ¥10 --47=2,2--4

4N-

4) Dos cargas iguales y de distinto signo se encuentran en el vacío separadas por una distancia de 50 centímetros. La fuerza eléctrica de atracción entre ellas es 0,9 N. Calcula la magnitud de las cargas.

DATOS ORIGINALES DATOS EN EL S.I FÓRMULA

REEMPLAZO + DESARROLLO RESPUESTA FINAL

5) Dos cargas puntuales se separan a una distancia tres veces mayor que la que tenían inicialmente. ¿Cómo cambia el módulo de la fuerza eléctrica entre ellas? Explica

DESARROLLO EXPLICACIÓN FINAL

qíxc F- 0,9N 9mW F-✓

qá-XC qíil Misma

✓ = 50cm v. 5.10in

E- 9109NÍ KN

0,9=9.to?x.xQ97==q.?fr.z-zEQ9--9.rof9.to:25#IqToO.x'

E%25.to?--xiE#25toIir*KstF--x TFÜX 5- tó:X"

g. póc EIOÍMCT

t-k.atya

- • 91.9kF-k.fi?IE--t-qrrEIII. f.kqiE-E.E

La fuerza se hace 9 veces más pequeña .

DESAFÍOS

6) Entre 2 cargas eléctricas fijas q1 = 10 PC y de q2 = -8 PC se coloca una tercera carga q3= -2 PC que está a 4 cm de q1 y a 5 cm de q2

a) Realice un diagrama vectorial de la situaciónb) ¿Cuál es la fuerza neta ejercida sobre q3?

DIAGRAMA VECTORIAL

DATOS ORIGINALES

DATOS EN EL S.I FÓRMULA

REEMPLAZO + DESARROLLO

RESPUESTA FINAL

atracción Repulsión

qoooooaq.iq#F-qaoaq.A- A B B

E-5cm

q, -10M 91=1010-4 fa-ek.qz.lkqi. -8M qi. -8. IÓC ¥

= -2M qz . -210°CK --9.109ft KI Eiko

E- 4. tóm rpíE- 4cm

pa -_ 5cm Es IÓM

fa9.109.1010%2.10-6 #=

9.109.810-6.210-6M=9%¥%%¡sina.si?o4FI=oe-.tI=7f?z.

8/10"

= 144= ¥10 ¥

.#

H==¥=¥NtÍ¥tI¥=z¥R¥-15%576=1026

-10

treta-10410N 2,6N)

7) Sobre los extremos de un segmento de 1 m de longitud se encuentran ubicadas dos cargas, q1 = +4·10-6 C y q2 = +1·10-6 C. En qué punto se debe ubicar una tercera carga, q3 = +2·10-6 C, para que quede en equilibrio bajo la acción simultánea de las cargas q1 y q2. (Realice un diagrama vectorial)

DIAGRAMA VECTORIAL DATOS ORIGINALES

DATOS EN EL S.I FÓRMULA

REEMPLAZO + DESARROLLO RESPUESTA FINAL

• ?qzOEYE.at#Fq-DOparaqoeq, esté97K¥92 en equilibrio las

fuerzas debenvaler

• Vq •Vz lo mismo.

qi-4.to-6C Fz = Kctrictzqz -2106C Todos qqa-1106C Listos fa-ek.qz.gra- =? mm ~ riKimE- 9.109NIca

⇐ 9.109.410-6.210" 9.109.2.IO?1lO-IrPzE--raaE=9.4.2.10?lO?lO'yE--9.2-1.109.10-6.10-6

E- 72.10"

yE- 18.10-3--

ri ri

Ahora para que hayaequilibrio deben ser iguales

72¥ÜÉ8f → 72105÷ Es.

Ha z

E-21-2 ←M-tz4.ISBANGKOK Resuelvo el SistemaAhora usamos . . . Reemplazando (a) en G)www.i-12ratrz-1-3ri-1.ri-tzma) Vr =2k } rizzmR, debe ubicarse a Zzmdeqryaztmdeqz

8) Consideremos las partículas con carga eléctrica indicadas en la figura:

a) ¿Cuál es la fuerza eléctrica neta sobre la carga q2? b) ¿Cómo cambian los resultados si la carga q2 tiene el mismo valor, pero signo distinto?

DATOS

DATOS EN EL S.I.

a) DESARROLLO a) RESPUESTA FINAL (a) b) RESPUESTA Y EXPLICACIÓN

+

KE

- Faa-IráEsto

qi-20µL VB = 15cm -6C VB 15.1Óm

qi.vn/k=q.poqjE%8Eick=9.eo9NrIqs=10MCq,-- 10.18C a

E-30cm Va --30 -lóm

Es-9.1-09.2010-6.40106(30.10-42

:÷±÷÷: iii.FÉE"= 160N

ɥͥ¥¥É680 N FETÉNaterran

= 4.A.10 .@

Si la carga fuese negativa las fuerzas= 4. 10.2.

auedaríañ

¡% p.rloqelaaazar-8OPNJ.netsería

→ fú¡Es pero no cambiaría el módulo,•FA sólo el sentido del vector.

9/2 FIA

Después de autoevaluar mi trabajo:

1) ¿qué temas o elementos del material de estudio me resultaron más sencillos y o más interesantes para aprender? ___________________________________________________________________________________

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2) ¿comprendo bien el porqué de las respuestas dadas en el solucionario?

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3) ¿con qué temas, tengo aún dificultades?¿cuáles son mis dudas?

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4) ¿qué acciones puedo realizar para mejorar mi aprendizajes?

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