Física III (222 Problemas Resueltos)

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Resolver dos problemas cualesquiera de los siete propuestos (10 ptos) 01. De una batería de f.e.m 500 V se transmite energía a una distancia de 2,5 km. La po tencia consumida es de P=100 kW. Hallar la pérdida mínima de potencia en la red, si el diá metro de los alambres de cobre de resistividad 1,7 10 -8 .m, es D=1,5 cm. (5 ptos) a) 35 kW b) 25 kW c) 10 kW d) 45 kW e) 50 kW 02. En el espacio existe una distribución de carga volumétrica, cuya expresión en coordena das esféricas, viene dada por: ( r) o (1 r / R) para rR, siendo o 8 10 -10 C/m 3 y R=1 m constantes. Hallar la energía del campo eléctrico. (5 ptos) a) 4,09 nJ b) 4,39 nJ c) 4,69 nJ d) 4,99 nJ e) 5,29 nJ 03. Una esfera conductora aislada de radio R=5 cm. está situada en el aire. ¿Cuál es la magni tud de la fuerza total sobre la mitad de la esfera, correspondiente a la carga máxima que puede soportar la esfera? (k=9 10 9 N m 2 /C 2 , m=10 -3 ) (5 ptos) a) 313 mN b) 333 mN c) 353 mN d) 373 mN e) 393 mN 04. Un electrón de carga q=1,6 10 -19 C, masa m e =9,1 10 -31 kg, gira en órbita circular de radio R=5 10 -10 m alrededor de un protón fijo de carga q=1,6 10 -19 C, masa m P =1,6 10 -27 kg. Ha llar la densidad de energía en la posición del protón. ( o 4 . 10 7 H/m ) (5 ptos) a) 821 J/m 3 b) 823 J/m 3 c) 825 J/m 3 d) 827 J/m 3 e) 829 J/m 3 05. Una superficie cónica de ecuación: 2 2 2 x y z , 0 z h , tiene una densidad de carga superficial uniforme de =8 10 -9 C/m 2 , y gira alrededor de su eje de simetría con una rapi dez constante de 40 rad/s. Hallar la excitación magnética en el vértice 0 de la super ficie cónica, si su altura es h=10 cm. (5 ptos) a) 10 nA/m b) 12 nA/m c) 14 nA/m d) 16 nA/m e) 18 nA/m 06. Por dos alambres, rectilíneos y paralelos, separados por una distancia d=10 cm circulan co rrientes en el mismo sentido y de intensidades i 1 20 A y i 2 =30 A. Hallar el trabajo por unidad de longitud, que hay que hacer, para separar a los alambres hasta la distancia de 20 cm. (5 ptos) a) 81 J b) 83 J c) 85 J d) 87 J e) 89 J 07. El campo magnético " B " al interior del volumen de un cilindro de radio R=10 cm es unifor me y su magnitud disminuye a un ritmo constante de 0,01 T/s. Hallar la magnitud de la ace leración instantánea que experimenta un electrón ubicado a una distancia r=5 cm del eje del cilindro. (e = 1,6 10 -19 C; m e = 9,1 10 -31 kg, M=10 6 ) (5 ptos) RASA a) 40 Mm/s 2 b) 42 Mm/s 2 c) 44 Mm/s 2 d) 46 Mm/s 2 e) 48 Mm/s 2 255
Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) Facultad de Química e Ingeniería Química Primer Examen Parcial Responda o complete las siguientes preguntas: (10 ptos) 01. Cuando el ámbar se frota con pellejo de zorro, se transfieren electrones del-------------------------hacia-- ---------------------quedando el pellejo---------------------------------------y el ámbar------------------------------ 02. Se dice que una carga es puntual cuando----------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 03. Se llama rigidez dieléctrica de una sustancia------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------la rigidez dieléctrica del aire es-------------------------------------------- 04. La densidad de carga superficial máxima que puede tener una esfera conductora de radio R=10 cm, que esta en contacto con el aire, sin que esta se convierta en conductor es-- =---------------------(N/m 2 ) 05. Describa el mecanismo de funcionamiento de un horno de microondas--------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 06. El método de electrización por efecto fotoeléctrico consiste en------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 07. Si más líneas de campo eléctrico salen de una superficie gaussiana de las que entran, indicar que tipo de carga neta encierra dicha superficie gaussianas--------------------------------------------------------------- 08. Si el campo eléctrico en cierta región R del espacio es nulo, entonces, el potencial eléctrico en dicha región es---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 09. Tres capacitores de diferentes capacidades C 1 , C 2 y C 3 , pueden conectarse (en serie o paralelo) en total de --------------------------------------------------formas diferentes. 10. Cuando se introduce un dieléctrico entre las placas de un condensador el campo eléctrico--------------- ------------------,la diferencia de potencial------------------------------,y la capacidad---------------------------- 256
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