parte 7 problemas propuestos

8/18/2019 Parte 7 Problemas Propuestos

1/11

PROBLEMAS DE FISICA II- 1RA. PRACTICA

PROBLEMA 1.- Una esferita de corcho pequeña cubierta con pintura conductora ycara con -!P" #a toca a otra esferita id$ntica e#$ctrica%ente neutra..- Acontinuaci&n se separan .- La seunda esferita se toca con una tercera esferita id$ntica

descarada ' y #ueo se separan .- Lueo de# proceso indicado ' #as tres esferitas seco#ocan en #os ($rtices de un trianu#o equi#)tero de !* c%ts de #ado ' de #a for%a%ostrada en #a fiura .+i en e# centro de# trianu#o se co#oca 1ra esferitauna cara de -!pc , "u)# ser) #afuera e#ectrost)tica sobre esta esferita

/ra. Esferita !da. esferita

PROBLEMA !.- La fiura ad0unta %uestra Un siste%a de caras puntua#esa2 , "ua# ser) #a fuera e#ectrost)tica 3 sobre #a cara de - 4 uc - !uc - 4 uc

b2 ,"u)# ser) e# (ector y e# %&du#o de# 5 /'6'6 2 ca%po e#$ctrico en e# orien de coordenadas 7! ucc2 , +i en e# orien de coordenadas se co#oca

#a particu#a de cara 1pc , "u)# es #a fuera 1 6 8 y e#ectrost)tica sobre esta part9cu#a ! / 4 :

PROBLEMA / .- Una cara 7; se co#oca en cada uno de #os ($rtices opuestos deun cuadrado .- Una cara desconocida c

PROBLEMA 3.- , "a#cu#ar e# ca%po e#$ctrico en e# orien de coordenadas ' debido a#siuiente con0unto de caras puntua#es 7q en 5a ' a2 ' 7q en 5 -a' a 2 ' -q en 5 -a' -a 2y -q 5 a' -a 2.

PROBLEMA 6 .- +e tiene una esferita de cobre que tiene una cara de -1.6@ 1*c.a%bi$n se tienen tres esferitas iua#es descaradas de# %is%o ta%año que #a esferitacarada .- escriba un procedi%iento para hacer que una esferita tena una carade - *.!pc .- E@p#ique c#ara%ente .


2/11

PROBLEMA 8 .- os esferitas pequeñas de corcho ' de *.! ra%os de %asa cada una 'se cue#an con hi#os de %ateria# ais#antede !* c%ts. e #onitud y de peso despreciab#e' desde un punto co%Cn ' ta# co%o se %uestra

en #a fiura .-A dichas esferitas se#es !* c%t 1*D 1*D !*c%tco%unican caras iua#es ' %ediante una(ari##a de tef#&n , ;ue cara < q = se #e aco%unicado a cada esferita si estas per%anecenen equi#ibrio de #a for%a %ostrada en #a fiura

PROBLEMA F .- Una cara 7; se distribuye unifor%e%ente a #o #aro de una(ari##a %uy de#ada de #onitud L ' ta# co%ose %uestra en #a fiura .- En e# orien de G

coordenadas se co#oca una part9cu#a de cara -e a2 , "ua# es #a fuera e#ectrost)tica que e0erce #a barra sobre #a part9cu#a carada 7 ;

b2 , En qu$ sentido se %ue(e #a part9cu#a carada :

L>4 L

PROBLEMA H .- eniendo en cuenta #as caras de# trianu#o equi#)tero de# prob#e%a 1 ' se pide deter%inar e# ca%po e#$ctrico E en e# centro de# tri)nu#o. IPROBLEMA 1* .- La fiura ad0unta%uestra un ani##o %uy de#ado que

contiene una cara J; unifor%e%ente R distribuido . La barra de#ada tiene una Gdensidad #inea# de cara unifor%e - λ a /R Ka##ar e# ca%po e#$ctrico en e# centro de# ani##o.

:

PROBLEMA 11.- +e tiene tres caras puntua#es #oca#iadas en #os stes. puntos cara 7 ! e en e# punto 5 * ' a ' * 2 I

cara 7 √! e en #e punto 5 a ' * ' * 2 cara - !e en e# punto 5 * ' * ' a 2 G eter%ine #a fuera resu#tante que obra sobre #a cara 7 √! e

:PROBLEMA 1! .- +obre e# p#ano :G hay dos ani##os 5 centrados en e# orien 2 deradios R y !R con caras - 3*e y 71**e ' respecti(a%ente ' distribuidasunifor%e%ente .- +i una part9cu#a de cara 7 e se sue#ta en e# punto 5 * ' * ' !R 2, hacia donde se %o(er) #a part9cu#a carada .- +i #a %asa de #a part9cu#a caradaes ! %' , "ua# ser) su ace#eraci&n inicia#


3/11

PROBLEMA 1/ .- , En que punto o puntos p5@ 'y 2 e# ca%po e#$ctrico se anu#a ' para#a fiura ad0unta

G

5*'*2 -Fuc4 uc 5 F'* 2 : 5%t2

PROBLEMAS DE FISICA II-2DA PRACTICA

PROBLEMA 1 .-Una esfera %et)#ica %acia de radio e@terior < a = ' con unaca(idad esf$rica de radio < b = tiene una cara


4/11

PROBLEMA 6.- La fiura ad0unta %uestra tres p#anos infinitos caradosunifor%e%ente con #as densidades superficia#es de caras indicadas .a2 ibu0ar #as #9neas de ca%po e#$ctrico y deter%inar e# (a#or de dicho ca%po e#$ctrico 7! δ

en cada una de #as cuatro onas indicadas .

b2 +i en #a ona se #ana un e#ectr&n - δ perpendicu#ar%ente a #as #9neas de ca%poe#ectrico , "ua# ser) #a trayectoria que siue e# e#ectr&n 7! δ

S

Problema 7.-Para #a confiuraci&n de caras puntua#es se pidea2 La diferencia de potencia# 5ST J SR 2

b2 E# traba0o que tiene que rea#iar un aentee@terno para ##e(ar #a part9cu#a de cara Jede# punto A a# punto B

c2 eter%inar #a ener9a potencia# de #a cara7!e en e# punto "

d2 E# traba0o que se tiene que rea#iar para##e(ar #a part9cu#a de cara -e desde e#infinito hasta e# punto R.

Problema 8.-Un prot&n pasa de# punto A a# punto B ba0o #a inf#uencia de un ca%poe#$ctrico unifor%e' perdiendo (e#ocidad a# hacer#o. +i #as (e#ocidades en dichos

puntos son SA N / @ 1*4 %>se. SB N / @ 1*/ %>se. a2 "ua# es #a diferencia de potencia# entre #os puntos 5SB - SA 2

b2 ,"u)# es e# traba0o que rea#ia una aente e@terno para ##e(ar e# port&n de desdee# punto A a# punto B

"onsiderar q p N 1.6 @ 1*-1H c % p N1.68 @ 1*-!8.

Problema 9.- Un ci#indro de #onitud L y radio de 4 c%. Posee una densidad(o#u%$trica de de cara unifor%e N !** @ 1*-6 c>%/

a2 ,"u)# es #a cara tota# de# ci#indro si L N 1* %t. b2 Ka##ar e# (a#or de# ca%po e#$ctrico en r N /c%. 5 r es #a distancia a# e0e de #

ci#indro2

Problema 10.-En una rei&n de# espacio' e# ca%po e#$ctrico esta dado por E N 5 3** - /** 0 2 ne?>c. entro de este ca%po e#$ctrico se ubican #os puntosA5*'*'*2%t y B 5*'*'32%t a2 ,"ua# es e# traba0o efectuado para ##e(ar #a part9cu#a carada con !Vc desde e#

punto A a# punto B bW ,"u)# es #a diferencia de potencia# entre dichos puntos


5/11

Problema 11.- La fiura ad0unta %uestra una barrade#ada carada unifor%e%ente con densidad #inea# decara -X. "a#cu#ar e# potencia# e#$ctrico en e# centro de#ani##o.

Problema 12.- +e tiene tres p#anos infinitoscarados con densidades superficia#es de %asa %N!*r y cara q N 1 @ 1*-8c cue#a de un hi#o de%odo que se encuentra e equi#ibrioe#ectroest)tico. Ka##ar e# (a#or de# )nu#o Y y #atensi&n de #a cuerda. "onsiderar N1**%>se!

Problema 13.-Una esfera sida de (idrio de radio R tiene una cara de tota# ;

distribuida con densidad (o#u%$trica de cara 5r 2NZr !' donde Z es una constante y !.

PROBLEMAS DE FISICA II- 3RA. PRACTICA

Problema 1.- La fiura ad0unta %uestra un siste%a de caras puntua#es #oca#iadas en#os ($rtices de un cubo de #ado L

a2 "a#cu#ar #a diferencia de potencia# 5SB J SA2se sabe que e# punto B es punto %edio de #acara de # cubo correspondiente

b2 +i en e# punto " indicado se co#oca #a part9cu#a de cara +! ,"u)# ser) #a ener9a potencia# de dicha part9cu#a

Problema 2.- En #a fiura ad0unta pri%ero se encierra so#a%ente e# interruptor +1 pero#ueo se abre.En seuridad so#a%ente se abre e# interruptor +/ pero #ueo se abre

a2 +i #ueo de #os dos procesosanteriores se cierra e# interruptor +!,"u)# ser) #a cara e#$ctrica que

to%a cada condensador b2 eniendo en cuenta # parte


6/11

Problema .-ecir si son (erdaderos o fa#sos #os siuientes enunciadosa2 La re#aci&n cara (ersus diferencia de potencia# en un condensador ci#9ndrico'

resu#tas ser una #inea recta b2 La diferencia de potencia# entre dos puntos sobre #a superficie de una esfera de

a#u%inio carada resu#ta ser cero.

c2 +i aun condensador p#ano ##eno de aire cuya )rea de p#acas es A y #a separaci&nentre e##as es d' se #o reduce a #a %itad e# are de #as p#acas y se au%enta a#dob#e #a separaci&n entre #as p#acas' entonces #a capacidad de# nue(ocondensador es "UARO (eces #a capacidad de# condensador oriina#.

Problema !.-La fiura ad0unta %uestra una fuente de(o#ta0e conectada a #os bornes A J B de unaconfiuraci&n de condensadores. +i #a ener9a tota#a#%acenada en todos #os condensadores es 4/! @ 1* -6

0ou#e ,"u)# ser) e# (a#or de #a capacitancia " de cadacondensador

Problema ".- La fiura ad0unta %uestra uncondensador de p#acas p#enas y para#e#as quecontiene hasta su %itad un die#$ctrico de constantedie#$ctrica Z N /. "a#cu#ar #a capacidad e#$ctrica de#diedro condensador en Vf

Problema 7.-Un ci#indro %et)#ico tiene 1%t de a#tura y !c% de di)%etro. Laresistencia entre sus e@tre%os es *.**!F8 oh%ios. e este ci#indro se corta un disco de1c% de a#tura y a# disco se #e perfora en su centro un hueco de 1.Hc% de di)%etro'

para con(ertir#o en tubo corto. eter%inar e# (a#or de #a resistencia de# disco perforado.

Problema 8.-"onsidere dos esferas conductoras de radio R 1 N !c% y R ! N 1c% #oscua#es se encuentran e#ectr&nica%ente ais#adas y separadas una ran distancia. La esferarande contiene una cara de 1.F Vc y #a esfera %as pequeña contiene una cara de*./Vc. +i a%bas esferas reconectan %ediante un a#a%bre conductor e#ado' se pide

a2 E# potencia# e#$ctrico sobre cada esfera b2 La capacidad equi(a#ente de# siste%a de cada una de #as esferas y #a ener9a

a#%acenada en e# ca%po e#$ctrico de cada una d #as esferas.

Problema 9.- En #a fiura ad0unta pri%ero se cierra e# interruptor +1 pero #ueo seabre en seuida so#a%ente se cierra e# interruptor +/ pero #ueo se abre

a2 +i #ueo de #os dos procesos anteriores secierra e# interruptor +!' ,"ua# ser) #a carae#$ctrica que tiene cada condensador

b2 eniendo en cuenta #a parte


7/11

Problema 9.-+eCn es sabido' en %uchas ap#icaciones se uti#ia corriente a#terna que(aria tone# tie%po siuiendo una #ey senoida#. +i #a #ey de (ariaci&n de #a corriente es i5t2N 1*sen51** [t2 a%perios. eter%inar #a cantidad que #a cantidad de cara e#$ctricaque ha f#uido de t N *se hasta t N 1*-!se

Problema 10.-Una bobina de for%a pris%)tica de secci&n trans(ersa# cuadrada de 1*c%de #ado esta for%ada por 3**(ue#tas o espiras de a#a%bre distribuidas en una so#a capa.E# a#a%bre tiene un di)%etro de de 4 @ 1* -!c%. A !*\c #a sensibi#idad de# a#a%bre es!.F! @ 1*-F oh% @ % y ] N /.H @ 1*-/ 1>\c. +i dicha bobina por %oti(os de traba0o esso%etido a una te%peratura de 1!*\c' entonces. ,"u)# ser) #a resistencia e#$ctrica esate%peratura

Problema 11.-La fiura ad0unta %uestra un condensador p#ano a#i%entado por unafuente de (o#ta0e desconocida S. +i #a diferencia de potencia# entre #os puntos M y ^es / (o#tios' entoncesa2 ,"u)# ser) e# (a#or de# (o#ta0e S

b2 +i d N *.3%% y e# )rea de #as M ^ p#acas !*c%! entonces aire #ibre,"u)# ser) #a ener9a en e# condensador d d d

7 ( -

Problema 12.-


8/11

PROBLEMAS DE FISICA II # TA PRACTICA

Problema 1.-Un a#a%bre de p#ata de secci&n trans(ersa# circu#ar de *.6%% de radio'co#ocado a #o #aro de# e0e @' transporta 3.4**cou#o%b en 1 hora. La p#ata tienedisponib#e un e#ectr&n #ibre por )to%o para conducir #a cara. La densidad de #a p#ata

1*.3 @ 1*/>%/ y su peso %o#ecu#ar es 1*Fr>%o#. +i se sabe que # nC%ero deaboadro es ^A N6.*!/ @ 1*/ato%os>%o#' se pidea2 "a#cu#ar #a densidad de #a corriente 0

b2 "a#cu#ar #a (e#ocidad de arrastre de #os e#ectrones de #a p#ata.W

Problema 2.-a2 "ua#es son #as #onitud y e# radio de un a#a%bre de cobre' de secci&n trans(ersa#

circu#ar' cuya resistencia es !_ y su %asa es 1.3 b2 "uantos i#ora%os de p#ata' cuya densidad es 1*.3@ 1*/ Z. >%/' se

necesitara para for%ar un a#a%bre de 1% de #onitud' que tu(iera unaresistencia de 3_. +e sabe que p#ata N 1.3H @ 1*-F _ @ %

Problema 3.-a2 Un resistor de cobre tiene #a for%a de un cascar&n ci#9ndrico o tubo ,"u)# es #a

resistencia de este resistor' si su #onitud y #a %is%a resistencia b2 eniendo en cuenta #a parte R! de #as bobinas.


9/11


10/11

Problema 12.-eter%inar #a resistencia equi(a#ente (ista desde #os barnes A-B de #asiuiente red resisti(a

Problema 13.-Un a#a%bre de ^icro% tiene una resistencia de 16 _ a !*\c. Laresistencia sube a 16.3 _ a /3\c. ,"u)# es e# coeficiente t$r%ico de te%peratura de #aresistencia

Problema 1.-Un a#a%bre de 1*%t de #onitud y 1.!%% de di)%etro tiene una

resistencia de 1.4 _. ,"u)# es #a resistencia #a #onitud de# a#a%bre es ahora 16%t y sudi)%etro *.F%%

Problema 1!.-Un a#a%bre de a#u%inio tiene una densidad de !.8r>c%/ y una %asaat&%ica o %asa %o#ecu#ar de !8r>%o#. E# a#a%bre de a#u%inio tiene una secci&ntrans(ersa# de 1 @ 1*-3%t! y ##e(a una corriente de !A%p. ,"u)# es #a (e#ocidad dearrastre de #os e#ectrones #ibres "onsiderar que para #a for%aci&n de #a corriente detiene / e#ectrones #ibres por )to%o. +e sabe que q e N1.6 @ 1*-1Hc y e# nu%ero deaboadro es 6.*!/ @ 1*!/ )to%os>%o#.

Problema 1".-"uando #os resistores R 1 y R ! est)n en para#e#o' disipan cuando est)nconectados en serie en #a %is%a fuente de fuera e#ectro%otri. +i R 1 N / _' ,"u)# es e#(a#or de R !

Problema 17.-"a#cu#ar #a potencia que se disipa en #os resistores de 1 _ y 1* _ en e#circuito ad0unto.

3 _ 3 _

1 _ 1 _

7 1! ( - - H( 7

1* _

PROBLEMAS DE FISICA II # !TA. PRACTICA


11/11

Problema 1.-La fiura ad0unta %uestra tres a#a%bres recti#9neos' para#e#os y de ran#onitud' ubicados en tres ($rtices de un cuadrado de#ado 1*c%. +i cada a#a%bre transporta #a corrienteindicada' entonces deter%inar e# ca%po %an$ticoresu#tante en e# ($rtice #ibre de# cuadrado' e@pres)ndo#o

en for%a (ectoria#. 5VoN 4 [ @ 1*-8

her%io>%t2

Problema 2.-Una bobina de 1*c% de #onitud' 1** espiras y de secci&n trans(ersa#!c%!' se conecta a una bater9a de 1! (o#tios a tra($s de un interruptor. ,"u)# es e# (a#or de #a corriente en e# circuito *.*1seundo despu$s que cierran e# interruptor espreciee# efecto de #os e@tre%os de #a bobina as9 co%o su resistencia.

Problema 3.-Una bobina circu#ar p#ana de 1** espiras y 6c% de di)%etro ira a(e#ocidad de anu#ar constante en un ca%po

%an$tico unifor%e de *.! te#sa' ta# co%o se%uestra en #a fiura ad0unta. ,"u)# deber) ser sufrecuencia anu#ar en Rad.>se. Para que en suster%ina#es se enere una f.e.% %)@i%o de1*(o#tios

Problema .-E# cubo de #a fiura ad0unta tiene una arista de #onitud

parte 7 problemas propuestos

Documents