Física III (222 Problemas Resueltos)

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I) El valor de la expresión k=q(10)q(20)/q(5)q(100) siendo "q" la carga en las placas del ca pacitor en los instantes de tiempo de 5 s, 10 s, 20 s y 100 s, respectivamente. a) 1,17 b) 1,37 c) 1,57 d) 1,77 e) 1,97 II) El valor de la expresión E=i(5)+i(100)/[i(10)+i(20)], siendo "i" la intensidad de corrien te en el circuito en los instantes de tiempo de 5 s, 10 s, 20 s y 100 s, respectivamente. a) 1,06 b) 1,26 c) 1,46 d) 1,66 e) 1,86 05.En la Fig.01, se tienen dos capacitores C 1 =8 F y C 2 =4 F cargados a la misma diferen cia de potencial inicial V o =60 V. Pero con polaridad opuesta. Los capacitores cargados se separan de la batería y sus placas se conectan como se indica. Los interruptores S 1 y S 2 se cierran después. Hallar: (m=10 -3 ) I) La diferencia de potencial final entre "a" y "b" después de cerrarse los interruptores. a) 10 V b) 15 V c) 20 V d) 25 V e) 30 V II) La energía total almacenada en los capacitores antes de cerrarse los interruptores. a) 21,6 mJ b) 23,6 mJ c) 25,6 mJ d) 27,6 mJ e) 29,6 mJ <strong>III</strong>) La energía total almacenada en los capacitores después de cerrarse los interruptores. a) 2,0 mJ b) 2,2 mJ c) 2,4 mJ d) 2,6 mJ e) 2,8 mJ IV) El cambio porcentual que experimenta la energía almacenada en los capacitores, cuando se cierran los interruptores S 1 y S 2 . a) 88,08 % b) 88,28 % c) 88,48 % d) 88,68 % e) 88,88 % 06.En la Fig.02, hallar la capacitancia equivalente entre los puntos "a" y "b" , para la confi guración de capacitores: C 1 =4 F, C 2 =2 F, C 3 =8 F, C 4 =2 F y C 5 =4 F. ( =10 -6 ) a) 2,0 F b) 2,5 F c) 3,0 F d) 3,5 F e) 4,0 F Q 1 , C 1 a C 1 a b S 1 S 2 C 2 C 3 C 5 Q 2 , C 2 C 4 b Fig.01 Fig.02 301
07. Un cilindro infinito de radio R 1 =10 cm se encuentra no coaxialmente en el interior de o tro cilindro de radio R 2 =40 cm. A lo largo de los cilindros fluyen corrientes homogéneas J 1 =10 A/m 2 , J 2 =20 A/m 2 en sentidos opuestos. La corriente del cilindro exterior no pene tra en el interior. La distancia entre los ejes paralelos de estos cilindros muy largos es d= 20 cm. Hallar la fuerza aplicada por unidad de longitud en el cilindro interior. a) 6 o N/m b) 8 o N/m c) 10 o N/m d) 12 o N/m e) 14 o N/m 08. Una espira cuadrada de lado a=20 cm se encuentra en un mismo plano que una corriente lineal de intensidad I=5 A. ¿A qué distancia "d" de la corriente se encuentra el lado mas cercano de la espira, si el flujo de campo magnético a través de la superficie de la espira es o=3,58 10 -7 Wb? a) 1 cm b) 2 cm c) 3 cm d) 4 cm e) 5 cm 09. En la Fig.03, el circuito de alambre, en forma de semicírculo de radio R=20 cm, se halla al borde del campo magnético de inducción B o =2 T. En el instante t=0 inicia un giro del circuito a una aceleración angular de =8 rad/s 2 , alrededor del eje O que coincide con la línea del vector B o . Hallar la fem de inducción del circuito para la sexta semivuelta en el instante t=0,01 s. Considérese como sentido positivo de la fem el indicado en la Figura. a) 3,2 mV b) -3,2 mV c) 3,6 mV d) -3,6 mV e) 4,0 mV 10. En la Fig.04, el circuito plano en forma de cuadrados unidos de lados a=20 cm y b=10 cm, se encuentra en el campo magnético uniforme B=B o sen( t) con B o =10 mT y =100 rad/s. Hallar la corriente de inducción en el circuito, si su resistencia por unidad de longi tud es =50 m /m. a) 0,21 A b) 0,23 A c) 0,25 A d) 0,27 A e) 0,29 A 0 x x x x x x x x x x x x B x x x x x x x x x x x x x x x x a B x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x b Fig.03 Fig.04 11. Hallar la energía "W" del campo magnético de una superficie esférica de radio R=10 cm carga eléctrica Q=9 10 -8 C, distribuida uniformemente en su superficie, y que gira alrede dor de su diámetro con velocidad angular constante de =100 rad/s. ( o =4 10 -7 A/m) a) 10 zJ b) 30 zJ c) 50 zJ d) 70 zJ e) 90 zJ RASA 302
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