Física III (222 Problemas Resueltos)

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08. Un protón de masa m=1,6 10 -27 kg y carga eléctrica q=1,6 10 -19 C se mueve en una trayec toria circular, dentro de un campo magnético homogéneo de magnitud B=2 T. Hallar el período de su movimiento. (n=10 -9 ) a) 15,7 ns b) 31,4 ns c) 62,8 ns d) 26,4 ns e) 13,2 ns 09. En la Fig.01, las espiras idénticas de radios R= 3 /2 m, conducen corrientes de inten sidad I=2 A, y se encuentran en planos que forman =60 0 entre sí. Hallar la magnitud del campo magnético en el centro común de las espiras. a) 1 o T b) 2 o T c) 3 o T d) 4 o T e) 5 o T 10. El campo magnético de la Tierra en el Ecuador es horizontal, apunta hacia el Norte y su magnitud es aproximadamente B=1,0 10 -4 Wb/m 2 . Hallar la magnitud de la fuerza sobre una línea de transmisión de longitud l=100 m que conduce una corriente de I=700 A de Oriente a Poniente. a) 1 N b) 3 N c) 5 N d) 7 N e) 9 N 11. El segmento de un conductor rectilíneo con corriente tiene una longitud de l=30 m, ¿A qué distancia límite del mismo, para los puntos situados en la perpendicular trazada desde su punto medio, el campo magnético se puede considerar como el campo magnético de un conductor rectilíneo infinitamente largo recorrido por la corriente ? El error tolerado no debe ser mayor del 5 %. a) 4,91 m b) 4,93 m c) 4,95 m d) 4,97 m e) 4,99 m 12. En la Fig.02, el disco de cobre de radio r=20 cm gira perpendicularmente a las líneas de de un campo magnético de B=1 T a razón de f=50 rev/s. Hallar la intensidad de corriente que circula a través de la resistencia de R=4 . a) 1,51 A b) 1,53 A c) 1,55 A d) 1,57 A e) 1,59 A 13. Por un solenoide de longitud l=80 cm, área de sección transversal S=60 cm 2 , número de vueltas N=500, y de núcleo de hierro de permeabilidad magnética relativa =700 circula una corriente de intensidad I=2 A. Hallar el flujo magnético dentro del núcleo de hierro. a) 2,1 mWb b) 2,3 mWb c) 2,5 mWb d) 2,7 mWb e) 2,9 mWb R I 0 I R eje B r Fig.01 Fig.02 RASA 101
.Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) Facultad de Ingeniería Industrial Primer examen de <strong>Física</strong>-<strong>III</strong> Resolver diez problemas cualesquiera de los trece propuestos. 01. Los extremos de un alambre de resistividad =1,4 10 -5 m, longitud l=1 km y área de sección transversal A=9 mm 2 , esta sometido a una diferencia de potencial de V=420 vol tios. Hallar la intensidad de corriente que circula por el alambre. a) 0,14 A b) 0,27 A c) 0,18 A d) 0,21 A e) 0,30 A 02. Por un tubo de longitud l=1 m, área de sección transversal A=2 cm 2 , y densidad iónica n=10 16 iones/cm 3 de cada polaridad, circula una corriente de intensidad I=2 A. Hallar el número total de iones en el tubo. a) 1 10 16 b) 2 10 16 c) 3 10 16 d) 4 10 16 e) 5 10 16 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 el número de partículas alfa contenidas en l=20 cm de longitud del haz. (e =1,6 10 -19 C , m=9,1 10 -31 kg ) a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 e) 60 04. Se tienen dos alambres de cobre de la misma longitud, pero el área de la sección transver sal del primero es el doble del segundo. Hallar la razón de sus resistencias "R 1/ R 2. a) 2 b) 4 c) 8 d) 1/2 e) 1/4 05. Un alambre de resistencia R=6 se funde para formar otro alambre de longitud tres ve ces la inicial. Hallar la resistencia de este alambre, si la resistividad ( ) y la densidad del material ( ), no cambian durante la fundición. a) 50 b) 52 c) 54 d) 56 e) 58 06. Una barra de cierto material de longitud l=1 m, diámetro D=0,55 cm, tiene una resisten cia R=2,87 m , del mismo material se fabrica un disco de d=2 cm de diámetro y s=1 mm de espesor. Hallar la resistencia entre las caras opuestas de este disco. (n=10 -9 ) a) 210 n b) 212 n c) 214 n d) 216 n e) 218 n 07. Un calentador de potencia P=350 W opera en una línea de V=120 voltios, ¿En qué tiem po convierte este calentador V=250 cm 3 de agua a la temperatura de T o =27 0 C totalmente en vapor de agua. (c e =4186 J/kg o C , L=2,257 10 6 J/kg , =1000 kg/m 3 ) 102
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