SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 48 CAPÍTULO 25 FÍSICA SERWAY

48. Cuando hay buen clima, el campo eléctrico en el aire en una ubicación particular inmediatamente sobre la superficie de la Tierra es de 120 N/C dirigidos hacia abajo. a) ¿Cuál es la densidad de carga superficial en el suelo? ¿Es positiva o negativa? b) Imagine que la atmósfera se retira y que la densidad de carga superficial es uniforme en todo el planeta. ¿Cuál es en tal caso la carga de toda la superficie de la Tierra? c) ¿Cuál es el potencial eléctrico de la Tierra? d) ¿Cuál es la diferencia en potencial entre la cabeza y los pies de una persona de 1.75 m de alto? e) Imagine que la Luna, con 27.3% del radio de la Tierra, tiene una carga de 27.3%, con el mismo signo. Encuentre la fuerza eléctrica que la Tierra ejercería sobre la Luna. f) Establezca cómo se compara la respuesta del inciso e) con la fuerza gravitacional que la Tierra ejerce sobre la Luna. g) Una partícula de polvo de 6.00 mg de masa está en el aire cerca de la superficie de la esfera terrestre. ¿Qué carga debe tener la partícula de polvo para estar suspendida en equilibrio entre las fuerzas eléctrica y gravitacional ejercidas sobre ella? Ignore la fuerza de flotación. h) La Tierra no es una esfera perfecta, tiene un abultamiento ecuatorial debido a su rotación, de modo que el radio de curvatura de la Tierra es ligeramente mayor en los polos que en el ecuador. ¿La partícula de polvo en la parte g) requeriría más o menos carga para estar suspendida en el ecuador, en comparación con su suspensión en uno de los polos? Explique su respuesta con referencia a variaciones

Solución:

 

 

 

 

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