Física III (222 Problemas Resueltos)

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Resolver los siguientes problemas. Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) Facultad de Educación Segundo Examen de Física III 01. Se tiene una barra de aluminio de longitud l=5 m y sección cuadrada de lado a=1m. ¿Qué diámetro tiene la sección transversal de una barra de cobre de 1 m de longitud e igual re sistencia que la barra de aluminio? ( Al =2,8 10 -8 m, Cu=1,7 10 -8 m) a) 4,0 mm b) 4,2 mm c) 4,4 mm d) 4,6 mm e) 4,8 mm 02. Una bobina se conecta a una fuente de tensión V=20 voltios, desprendiendo Q/t= 800 cal/s de calor. Hallar la resistencia de la bobina. a) 0,12 b) 0,14 c) 0,16 d) 0,18 e) 0,20 03. ¿A qué será igual la potencia disipada en un acumulador de V=6 voltios, cuya resistencia interna es r=0,02 al cortocircuitarse? a) 1500 W b) 1600 W c) 1700 W d) 1800 W e) 1900 W 04. En la Fig.01, el alambre en forma de "L" está dentro de un campo magnético homogéneo de magnitud B=2 T, y circula por el una corriente eléctrica de intensidad I=6 A, además PQ=0,3 m y QR=0,4 m. Hallar la magnitud de la fuerza neta sobre el alambre. a) 400 N b) 500 N c) 600 N d) 700 N e) 800 N 05. En la Fig.02, el valor eficaz de la corriente que pasa por la resistencia "R" es I ef =5 2 A, y la f.e.m del generador: =20 sen(2 ft). Hallar el valor de la resistencia en ohmios. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 P B ~ I R i Q R Fig.01 Fig.02 RASA 99
.Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) Facultad de Ingeniería Industrial Primer examen de Física-III Resolver diez problemas cualesquiera de los trece propuestos. 01. Hallar la intensidad de la corriente eléctrica en un tubo de descarga de hidrógeno en el cual pasa n=5,0 10 19 electrones en cada segundo a través de su sección transversal. a) 2 A b) 4 A c) 6 A d) 8 A e) 10 A 02. Por un alambre de cobre (Cu) de densidad =9,0 g/cm 3 , diámetro de sección transversal D= 0,1 cm, y un electrón de conducción por átomo, pasa una corriente de intensidad I= 50 A. Hallar la densidad de corriente (en MA/m 2 ). (M=10 6 ) a) 63,1 b) 63,3 c) 63,5 d) 63,7 e) 63,9 03. Un haz estacionario de partículas alfa (q=2e) que viaja con energía cinética constante de E c =20 MeV transporta una corriente de I=0,25 A. Hallar la diferencia de potencial nece saria para acelerar a cada partícula alfa desde el reposo hasta la energía de E=20 MeV. a) 10 MV b) 20 MV c) 30 MV d) 40 MV e) 50 MV 04. Hallar la resistencia de un alambre de cobre (Cu), de resistividad =1,7 10 -8 m, longi tud l=5 m y radio de su sección transversal circular R=0,1 cm. (m=10 -3 ) a) 21 m b) 23 m c) 25 m d) 27 m e) 29 m 05. La banda de un generador electrostático tiene ancho a=50 cm, longitud " " y viaja a v=30 m/s. La banda transporta carga a la esfera con una corriente de intensidad I=100 A. Hallar la densidad de carga superficial en la banda. a) 6,61 C/m 2 b) 6,63 C/m 2 c) 6,65 C/m 2 d) 6,67 C/m 2 e) 6,69 C/m 2 06. Por dos alambres uno de cobre y el otro de hierro, de resistividades Cu=1,7 10 -8 m, Fe=10 10 -8 m, de la misma longitud, y sometidos a la misma diferencia de potencial, pasa la misma intensidad de corriente. Hallar la razón de sus radios r Fe /r Cu . a) 2,40 b) 2,42 c) 2,44 d) 2,46 e) 2,48 07. A un alambre de cobre de calibre 18 (diámetro igual a 0,1016 cm), longitud l=30,48 m, resistividad =1,7 10 -8 .m se aplica una diferencia de potencial de V=1,0 voltios. Hallar el ritmo con que se genera energía térmica en el alambre. a) 1,58 W b) 1,56 W c) 1,54 W d) 1,52 W e) 1,50 W 100
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