Física III (222 Problemas Resueltos)

Universidad Nacional Mayor de San Marcos
(Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA)
Facultad de Ing. Eléctrica y Electrónica
Primer Examen de Física III
Resuelva los siguientes problemas.
01. En la Fig.01, la esfera de paredes delgadas, no conductora de radio R=50 cm, carga eléc
trica Q=60 C, y masa M=1 kg presenta dos orificios pequeños diametralmente opues
tos. En el instante inicial la esfera está en reposo. Por la recta que une los orificios se mue
ve del infinito con rapidez de 20 km/s una bolilla de masa m=10 g y carga q=40 nC. Ha
llar el tiempo que demora la bolilla en recorrer la esfera a través del agujero. ( =10 -6 )
a) 100 s b) 110 s c) 120 s d) 130 s e) 140 s
02. Dos barras delgadas de longitudes iguales a 2a=20 cm, y densidades lineales de carga uni
formes = 200 pC/m, respectivamente, se unen por sus extremos formando un ángulo de
=60 0 . Hallar la magnitud del campo eléctrico en un punto equidistante a=10 cm de am
bas barras. (k=9 10 9 N 1m 2 /C 2 )
a) 56,70 N/C b) 56,72 N/C c) 56,74 N/C d) 56,76 N/C e) 56,78 N/C
03. En la Fig.02, los vértices de los conos coaxiales que están a potenciales V 2 =50 V en 2=
60 o , V 1 =100 V en 1=30 o , están aislados entre si. Hallar el potencial para =45 o .
a) 69,352 V b) 69,354 V c) 69,356 V d) 69,358 V e) 69,360 V
04. Una carga puntual q=6 C está en el centro de una esfera de material dieléctrico de cons
tante k 1 =2 y radio R=40 cm, que a su vez está sumergido en una sustancia dieléctrica infi
nita, isótropa, homogénea de constante k 2 =3. Hallar la magnitud del vector de polariza
ción (en C/m 2 ) en la superficie externa de la esfera.
a) 1,99 b) 1,91 c) 1,95 d) 1,93 e) 1,97
05. Se tiene una cáscara esférica dieléctrica de constante k=2, radio interno a=20 cm y exter
no b=40 cm, y una carga puntual q 0 =40 nC, infinitamente separada. Hallar el cambio en
la energía del sistema, luego de ubicarse la carga "q "en el centro de las cáscara esférica
a) 9 J b) -9 J c) 5 J d) -5 J e) 3 J
Q, M
o
1
2
R
d
v
q
V 1
V 2
v o =0
Fig.01
Fig.02
RASA
0
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