Download GUÍA PARA EXAMEN 2do PARCIAL MATERIA: FÍSICA III

GUÍA PARA EXAMEN 2do PARCIAL
MATERIA: FÍSICA III
PROFESOR(A): JUDITH PITA GARCIA
NOMBRE DEL ESTUDIANTE:______________________________________________________ GRUPO: ______
NL:_____ FECHA:
/
/2013
EN TU MAPA MENTAL, CONCEPTUAL, ACORDION, ETC. (REALIZADO PREVIAMENTE EN CLASE), AGREGA LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Y COLÓCALO EN UNA HOJA CON EL TITULO DE UNIDAD 2 MAGNETISMO
El magnetismo es la parte de la física que se encarga de estudiar los fenómenos relativos a los imanes y a las masas
magnéticas en estado de reposo.
Hace 2,000 años aproximadamente, en Magnesia (antigua cuidad de Turquía), descubrieron una roca negra, que atraía
al hierro. Hoy esta roca recibe el nombre de piedra imán o magnetita; químicamente es un mineral de óxido de hierro.
Años más tarde se descubrió que al colgar libremente de un hilo un pedazo largo y delgado de la roca negra de
Magnesia ésta daba varias vueltas hasta detenerse y apuntar siempre el mismo extremo hacia el Polo Norte geográfico y
el otro al Polo Sur, por ello la usaron como brújula con el propósito de orientarse durante largos viajes. Existen bases
para suponer que desde el año 121 a.C. los chinos ya usaban el imán como brújula.
Por su parte, William Gilbert (1544-1603), demostró que la Tierra se comporta como un enorme imán; también encontró
que cuando un imán se rompe en varios trozos, cada uno se convierte en un nuevo imán con sus respectivos polos
magnéticos. Por lo tanto, no existen polos magnéticos separados, por lo que demostró que polos iguales se rechazan y
polos diferentes se atraen.
El campo magnético de un imán es la zona que lo rodea y en el cual su influencia puede detectarse. Faraday imaginó
que de un imán salían hilos o líneas que se esparcían, a las que llamó líneas de fuerza magnética. Dichas líneas
aumentan en los polos, pues ahí reside la mayor intensidad magnética.
La imantación de un trozo de acero, como una aguja, unas tijeras o un desarmador, se hace fácilmente al frotar unas 12
veces cualquiera de ellos con un imán, desde el centro del objeto hasta la punta; después de esta operación será un
imán y podrá atraer limaduras de hierro, clavos, tornillos, alfileres o clips. En la industria, una barra de metal se imanta al
someterla a la acción de un campo magnético producido por una bobina o solenoide en el que circula una corriente
eléctrica. En el momento que se interrumpe la corriente cesa la imantación. Por ello recibe el nombre de imán temporal.
Los imanes pueden perder su magnetismo por golpes o vibraciones constantes, calentamiento e influencia de su propio
campo magnético.
Nota: modifica a tu gusto el diseño..
UNIDAD 2
MAGNETISMO
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE FLUJO MAGNÉTICO.
FORMULAS


Flujo magnético Weber (Wb)
B
A
=BA
=BA sen
Densidad del flujo magnético. Webers/metro cuadrado Wb/m2
Área sobre la cual actúa el flujo magnético. ( m2)
Ángulo formado por el flujo magnético.
COPIA DE TU CUADERNO 2 EJERCICIOS MAS, DONDE APLIQUES LAS FORMULAS ANTERIORES.
En una placa circular de 2cm de radio existe una densidad de flujo magnético de 4 teslas. Calcula el flujo magnético total a través de la
placa, en webers.
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
1)
2)
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
3)
DATOS
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE CAMPO MAGNÉTICO.
ESCRIBE LA FORMULA QUE CORRESPONDE:
FORMULAS
En un punto determinado
En el centro de una espira
En el interior de un solenoide
COPIA DE TU CUADERNO 2 EJERCICIOS MAS, DONDE APLIQUES LAS FORMULAS ANTERIORES.
1)
Calcula la inducción magnética o densidad de flujo en el aire, en un punto a 20cm de un conductor recto por el que circula una
intensidad de corriente de 6A.
DATOS
B=?
µ= µ0=4π X10-7 Tm/A
d = 20cm = 0.2 m
I=6A
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
2)
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
3)
DATOS
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE FUERZAS SOBRE CARGAS EN MOVIMIENTO DENTRO DE CAMPOS MAGNÉTICOS.
F
V
B
FORMULAS


F=qvB
F=qvB sen
q
Magnitud de la fuerza recibida por una partícula cargada en movimiento. Newton (N)
Magnitud de la velocidad que lleva la carga. m/s
Inducción magnética. Teslas (T)
Ángulo formado por la dirección de la velocidad de la partícula y la inducción magnética
Carga en movimiento. Coulombs
COPIA DE TU CUADERNO 1 EJERCICIOS MAS, DONDE APLIQUES LAS FORMULAS ANTERIORES.
EJERCICIOS
Un protón de carga 2.6 X10-19 C penetra perpendicularmente en un campo magnético cuya inducción es de 0.3 T con una velocidad cuya
1)
magnitud es de 5X105 m/s. ¿Qué magnitud de fuerza recibe el protón?
DATOS
2)
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
Una carga de 6 µC se mueve en forma perpendicular a un campo magnético con una velocidad cuya magnitud es de 4X104 m/s y recibe una
fuerza cuya magnitud es de 3X10-3 N. ¿Cuál es el valor de la inducción magnética?
DATOS
FORMULA
F=qvB
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
3)
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
EN TU MAPA MENTAL, CONCEPTUAL, ACORDION, ETC. (REALIZADO PREVIAMENTE EN CLASE), AGREGA LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Y COLÓCALO EN UNA HOJA CON EL TITULO DE UNIDAD 2_ ELECTROMAGNETISMO
ELECTROMAGNETISMO
El electromagnetismo es la rama de la electricidad que estudia la relación entre las corrientes eléctricas y el campo
magnético.
En 1873 el científico inglés James Clerk Maxwell (1831-1879), manifestó la íntima conexión entre los campos eléctrico y
magnético, al señalar: un campo eléctrico variable origina un campo magnético. Con su teoría comprobó que la
electricidad y el magnetismo existían juntos y, por lo tanto, no debían aislarse. Esto dio origen a la teoría
electromagnética; en ella se afirma que la luz se propaga en ondas a través del espacio y así como existían ondas
luminosas era posible suponer la existencia de otras ondas electromagnéticas viajando por el espacio. Maxwell
dio una expresión matemática a las consideraciones que hizo Faraday respecto a las líneas de fuerza magnética.
UNIDAD 2
ELECTROMAGNETISMO
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE LA LEY DE FARADAY
FORMULAS
f
=
1)
i
f
t
-N
=
Fem media inducida expresada en Volts (V)
-
f
-
i
i
t
t
N
El flujo magnético que cruza una espira de alambre varia de
alambre?
DATOS
FORMULA
Flujo magnético final medido en Webers (Wb)
Flujo magnético inicial calculado en Webers (Wb)
Tiempo en que se realiza la variación del flujo medido en segundos (s)
Número de vueltas o espiras
2X10-3 a 4X10-3 weber en 3X10-2 s. ¿Que fem media se induce en el
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
Ԑ=-66 Mv
2)
Una bobina de 60 espiras emplea 4X10-2 s en pasar entre los polos de un imán en forma de v desde un lugar donde el flujo magnético es de
2X10-4 Wb, a otro en el que éste es igual a 5X10-4 Wb. ¿Cuál es fem media inducida?
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
Ԑ=-0.45 V
3)
El flujo magnético que cruza una espira de alambre varia de
alambre?
DATOS
FORMULA
6X10-3 a 9X10-3 weber en 2X10-2 s. ¿Que fem media se induce en el
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
REALIZA UN MAPA MENTAL, CONCEPTUAL, ACORDION, ETC. (CON LA TAREA PREVIAMENTE REALIZADA), AGREGA LA SIGUIENTE
INFORMACIÓN Y COLÓCALO EN UNA HOJA CON EL TITULO DE UNIDAD 3_ONDAS MECÁNICAS.
UNIDAD 3
ONDAS MECANICAS
CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS
Un movimiento ondulatorio es un proceso por medio del cual se transmite energía de una parte a otra, sin que exista
transferencia de materia, ya sea por medio de ondas mecánicas o de ondas electromagnéticas.
Las ondas se clasifican en dos tipos: a) Ondas mecánicas, son aquellas ocasionadas por una vibración o perturbación
inicial y que para su propagación en forma de oscilaciones periódicas requieren un medio material; tal es el caso de las
ondas producidas en un resorte, una cuerda, en el agua o en algún medio por el sonido. b) Ondas electromagnéticas,
son aquellas que no necesitan de un medio material para su propagación, pues se difunden aun en el vacío, por ejemplo,
las ondas luminosas, caloríficas o infrarrojas y de radio.
Es importante distinguir entre el movimiento vibratorio u oscilatorio de las partículas de un determinado medio
material (una cuerda, un resorte, el agua, etc.) al moverse hacia abajo y hacia arriba en un movimiento periódico, del
movimiento ondulatorio se produce como resultado de un proceso por medio del cual se trasmite energía de una parte
a otra sin que exista transferencia de materia.
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE LAS ONDAS
De acuerdo con la dirección en la que una onda hace vibrar a las partículas del medio material, los movimientos
ondulatorios se clasifican en:
 ONDAS LONGITUDINALES
 ONDAS TRANSVERSALES
Las características de las ondas son:
 LONGITUD DE ONDA (Se representa por la letra griega lambda y se mide en m/ciclo.
 FRECUENCIA (Es la cantidad de veces que se repite el movimiento en un segundo).
 PERIODO (Es el tiempo que tarda en repetirse el movimiento).
 NODO (Es el lugar donde cruza la onda con la línea de equilibrio).
 ELONGACIÓN (Es la distancia desde un punto de onda, a la línea de equilibrio).).
 AMPLITUD DE ONDA (Es la elongación máxima de la onda).
ONDAS SONORAS
La acústica es la parte de la física que se encarga del estudio de los sonidos.
El sonido es el fenómeno físico que estimula al oído. En los seres humanos, el sonido se percibe cuando un cuerpo
vibra a una frecuencia comprendida entre 15 y 20 000 ciclos/s y llega al oído interno: gama denominada de frecuencia
audible.
El sonido se produce cuando un cuerpo vibra. Se propaga por medio de ondas mecánicas longitudinales ya que las
partículas vibran en la dirección de propagación de la onda. El sonido se transmite en todas direcciones y por eso es una
onda tridimensional o espacial.
Un sonido, por intenso que sea, no se propaga en el vacío porque no existe en éste un material por el cual se
transmita vibración.
UNIDAD 3
ONDAS MECÁNICAS
RELACIONA LA SIGUIENTE TABLA.
UNIDAD
Flujo magnético
SE MIDE EN:
Ampere/metro (A/m)
F
Fuerza magnética
Fem inducida
Teslas (T)
Weber (Wb)
H
B
µ
d
l
Intensidad del campo magnético
Inducción magnética
Permeabilidad
Distancia
Intensidad de la corriente
Volts (v)
Metros (m)
Tesla metro/ Ampere (Tm/A)
Newtons (N)
Amper (A)
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE ONDAS MECANICAS.
FORMULAS
v= ‫ג‬f
1)
v
‫ג‬
Rapidez o magnitud de la velocidad de propagación en m/s
ᶲi
Flujo magnético inicial calculado en Webers (Wb)
t
Frecuencia en ciclos/s
Longitud de onda en m/ciclo
Calcula la rapidez o magnitud de la velocidad con la que se propaga una onda longitudinal cuya frecuencia
es de 140 ciclos/s y su longitud de onda es de 10 m/ciclo.
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
v= 1 400
2)
m/s
Calcula la rapidez o magnitud de la velocidad con la que se propaga una onda longitudinal cuya frecuencia
es de 10 ciclos/s y su longitud de onda es de 200 m/ciclo.
DATOS

FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
DE LA SIGUIENTE INFORMACIÓN SUBRAYA LO MAS IMPORTANTE QUE TENDRÁS QUE RECORDAR PARA EL EXAMEN.
OPTICA
La óptica es la rama de la física que estudia la luz y los fenómenos que produce.
A finales del siglo XIX se descubre el fenómeno fotoeléctrico, el cual consiste en la transformación de energía luminosa
a energía eléctrica; cuando un rayo de luz de determinada frecuencia incide sobre una placa metálica, éste es capaz de
arrancar de ella un hay de electrones generándose una corriente eléctrica.
Los lentes son cuerpos transparentes limitados por dos superficies esféricas o por una esférica y una plana. Las lentes
se emplean a fin de desviar los rayos luminosos con base en las leyes de la refracción, para su estudio se dividen en
convergentes y divergentes.
Los lentes convergentes son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes, razón por la cual su
centro es más grueso que sus orillas.
En los lentes divergentes el espesor disminuye de los bordes hacia el centro, por lo que los extremos son más gruesos y
desvían los rayos hacia el exterior, alejándoos del eje óptico de la lente.
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE REFLEXIÓN DE LA LUZ.
FORMULA
3600
N=

1)
DATOS

N
1

Número de imágenes que se forman
Ángulo que forma entre sí los espejos planos
¿Cuántas imágenes se observaran de un objeto al ser colocado en medio de dos espejos planos que forman un ángulo de 90º?
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
N= 3 imágenes
RESOLUCION DE PROBLEMAS DE LAS CARACTERISTICAS DE LAS IMÁGENES FORMADAS EN LAS LENTES.
Solo para los primeros 10 estudiantes que
entreguen la Guía completa y la solución de los siguientes problemas:
Nota: No te preocupes si no encuentras la formula o no sabes cómo resolverlo… se explica y resuelve en clase.
ESPECIFICACIONES:
1. Encontrar la fórmula que se tiene que utilizar para resolver los siguientes problemas.
2. Resolver el problema.
3. Explicación de la fórmula (en min. 10 renglones) “Teoría”.
FORMULAS
1) Un objeto se coloca a una distancia de14cm de una lente convergente cuya distancia focal es de 10cm. Determina a qué distancia de la
lente se forma la imagen.
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
FORMULAS
2) Un objeto se coloca a una distancia de14cm de una lente convergente cuya distancia focal es de 10cm. Determina a qué distancia de la
lente se forma la imagen.
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
FORMULA
Por una cuerda tensa se propagan ondas con una frecuencia de 100 hertz y una rapidez de propagación de 230
m/s. ¿Cuál es su longitud de onda?
DATOS
FORMULA
SUSTITUCIÓN Y RESULTADO
RESPONDE LA SIGUIENTES PREGUNTAS:
1.
¿Qué es el magnetismo?
2.
¿Qué es el campo magnético?
3.
En que parte aumenta la intensidad magnética de un imán?
4.
¿Qué es un imán temporal?
5.
¿Qué es el electromagnetismo?
6.
¿Qué realizo Maxwell?
7.
¿Cómo se clasifican las ondas?
8.
¿Qué es un movimiento ondulatorio?
9.
¿Menciona tres características de las ondas?
10.
¿Qué estudia la acústica?
11.
¿Cuáles son las cualidades del sonido?
12.
¿Qué es la óptica?
13.
¿Cuántos tipos de lentes hay?
14.
¿Cuáles son las Leyes de la reflexión y refracción?
¿Qué estudia la física moderna?
Estudia los fenómenos producidos por partículas microscópicas (como los átomos, las moléculas, los núcleos atómicos y
las partículas atómicas), en los que además las magnitudes de sus velocidades pueden ser tan grandes que tienen
magnitudes iguales o cercanas a la de la luz.
15.