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Nombre:
C.I.:
Primer Parcial
Física General II (Biociencias – Geociencias)-10/10/2009
Masa del electrón=9,11 x 10-31 kg; Carga elemental=1,602x10-19 C; Masa del protón = 1,67 x 10-27 kg;
k = 9 x109 Nm2/C2
Se tiene un cilindro de carbón de sección S y longitud L. Se corta el cilindro en catorce partes iguales (cada
una de sección S) formando así catorce resistores. Se conectan estos resistores como muestra la figura.
Si la intensidad de corriente que entra al sistema es I0. ¿Cuál es la diferencia de potencial que mide el voltímetro?
(Sugerencia: considere la simetría del sistema)
1. A
Datos:
S=0,28 cm2
L=1,4 m
Resistividad del carbón=3,5x10-5 ohm.metro
I0=2,4 A
a) V=0,050 V
b) V= 0,060 V
c) V=0,10 V
d) V=0,12 V
e) V=0,15 V
1.B Se repite el procedimiento de la parte A pero esta vez con un cilindro de nicromio en vez de uno de carbón.
Las dimensiones del cilindro son las mismas que en la parte A. También entra al sistema una intensidad de corriente I0
. La resistividad del nicromio es menor que la del carbón. Si comparamos las medidas del voltímetro y el amperímetro
con las correspondientes de la parte anterior podemos decir que ahora…
a)
b)
c)
d)
e)
La intensidad de corriente es mayor y el voltaje es igual
La intensidad de corriente es igual y el voltaje es menor
La intensidad de corriente es menor y el voltaje es menor
La intensidad de corriente es igual y el voltaje es igual
La intensidad de corriente es mayor y el voltaje es menor
Un capacitor de 1,2 μF se carga a 30 V. Después de la carga, se desconecta de la fuente de tensión y se
conecta a otro capacitor descargado. La diferencia de potencial final en bornes del primer capacitor es de 10 V. ¿Cuál
es la capacidad del segundo condensador?
2.A
a) 1,2 μF
b) 240 nF
c) 3,6 μF
d) 2,4 μF
b) 0,6 μF
Al conectar directamente a los dos capacitores de la parte anterior ¿cuál de las siguientes afirmaciones es
correcta?
a) El capacitor que estaba cargado continúa con la misma carga inicial.
b) El capacitor que estaba descargado se carga recibiendo toda la carga del otro capacitor.
c) Luego de que finalice el movimiento de cargas la diferencia de potencial es igual en ambos.
d) Luego de que finalice el movimiento de cargas la carga es igual en ambos.
e) La corriente que circula entre los dos capacitores es la misma en todo instante de tiempo.
2.B
Un cilindro macizo de radio 10m y longitud infinita, del cual se ignora si es conductor o no conductor, está
cargado con una distribución uniforme. Cuando se coloca una carga puntual de 7µC a 20m del eje del cilindro, ésta
experimenta una fuerza de 4N. ¿A qué otra distancia del eje experimentará esta carga la misma fuerza?
3.A
a) a 5 m para el caso no conductor, a ninguna para el caso conductor
b) a 3,5 x 10-5 m para el caso no conductor, a ninguna para el caso conductor
c) a ninguna, tanto para el caso conductor como para el no conductor
d) a 3,5 x 10-5 m para el caso no conductor, a 5 m para el caso conductor
e) a ninguna para el caso no conductor, a 5 m para el caso conductor
3.B
Sean las siguientes afirmaciones sobre el cilindro cargado de la parte A:
i) si para el caso no conductor traemos una carga desde el infinito hacia el eje en forma perpendicular al mismo, ésta
sentirá una fuerza que crece hasta llegar a la superficie del cilindro y luego decrece hasta llegar al eje
ii) el campo eléctrico decrece a medida que nos alejamos del eje, tanto para el caso conductor como para el no
conductor
iii) el campo eléctrico en el exterior del cilindro es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al eje, para
el caso conductor
iv) los campos eléctricos para el caso conductor y para el caso no conductor sólo difieren en el interior del cilindro
v) el lugar del espacio donde una carga experimentaría la máxima fuerza posible es en la superficie del cilindro, tanto
para el caso conductor como para el no conductor
Las afirmaciones correctas son:
a) solamente i, iii y v
b) solamente ii, iii y iv
c) solamente i, iv y v
d) solamente ii y iv
e) ninguna
Un tirador ha de disparar sobre un blanco compuesto por seis óvalos de 80cm de ancho y 1,20m de altura,
dispuestos verticalmente y numerados como en la figura. Utiliza un rifle con balas
de 15gr que alcanzan una velocidad de 915m/s. El tirador se ubica a 300m del
6
blanco, justo frente al óvalo 1, y dispara horizontalmente (el efecto de la gravedad
se considera despreciable). Como las balas son neutras, sus trayectorias no son
desviadas por el campo magnético terrestre que en el lugar es de 44μT vertical
3
4
1
2
hacia arriba, por lo que el tirador acierta en el centro del óvalo 1. No obstante
podemos evaluar la influencia del campo magnético terrestre calculando cómo una
carga neta en la bala hubiera cambiado el resultado. ¿En qué óvalo hubiera
impactado la bala si ésta portara una carga de -5C?
4.A
a) en el 2
b) en el 3
c) en el 4
d) en el 5
e) en el 6
Para la situación de la parte A con la bala cargada, señale la opción correcta:
a) La bala recorre una trayectoria rectilínea que forma cierto ángulo con la horizontal debido a la atracción de la
fuerza magnética
4.B
b) La bala recorre una trayectoria circular cuyo centro es el punto de disparo
c) La bala recorre una trayectoria circular cuyo centro es un punto sobre el blanco
d) La bala recorre una trayectoria circular cuyo radio es mayor que la distancia del punto de disparo al blanco
e) La trayectoria de la bala no es ni rectilínea ni circular, pero basta saber que se desvía en la dirección del campo
magnético para resolver el problema
5.A
Se coloca una carga puntual de 0,15 nC a una distancia perpendicular de 10 cm del centro de una placa
cuadrada no-conductora de 4m de lado que tiene una densidad superficial de carga de 2,0 x 10 -5 C/m2. ¿Cuánto vale la
fuerza aplicada sobre dicha carga?
a) 1,7 x 10-4 N
b) 4,2 x 10-10 N
c) 1,7 x 10-34 N
d) 4,2 x 10-18 N
e) 0,3 N
Si la carga de la parte anterior se acerca al centro de la placa ¿cuál de las siguientes afirmaciones sobre la
fuerza que actúa sobre la carga es correcta?
a) Aumenta significativamente al acercarse a la placa porque el campo eléctrico es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia a la placa.
b) Disminuye significativamente al acercarse a la placa.
c) No cambia significativamente porque el campo eléctrico es prácticamente uniforme a distancias pequeñas.
d) Aumenta significativamente porque el campo eléctrico es uniforme pero la carga está más cerca del plano.
e) Aumenta significativamente porque la carga tiene signo positivo, si el signo fuera negativo disminuiría.
5.B
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