Hidrostática

Densidad: Capacidad propia de cada sustancia definida como la razón de masa por unidad de volumen.

= m V Se expresa en unidades de kg/m3, g/cm3, g/l .Presión: Fuerza ejercida por una unidad de área.

P = F A

Se expresa en unidades de N/m2, dinas/ cm2, Pascales (Pa), o atmósferas (atm). 1 PA= 1 N/m2 1 atm= 1,01x 105 Pa

Presión atmosférica:

Es la presión que ejerce la atmósfera en un lugar determinado sobre los cuerpos que se ubican dentro de ella. La presión atmosférica a nivel del mar es de 1 atmósfera, que equivale a 760 mm ( 76 cm Hg) de mercurio, unidad utilizada para expresar la presión.

La presión atmosférica se relaciona con muchos fenómenos naturales entre ellos, los cambios climáticos, los fenómenos como los huracanes, tornados, poseen un origen en la variación de la presión del aire.La presión atmosférica y la densidad del aire decrece conforme aumenta la altura, su medición se logra mediante un instrumento denominado barómetro, se puede calcular relativamente la altura de una montaña

1

mediante la medición de la presión atmosférica en condiciones normales. Cerca de las costas se encuentran las zonas de mayor presión, sin embargo si la humedad aumenta, esta tiende a disminuir. Las unidades de presión atmosférica se denominan atmósferas.

1 atm= 760 mm de Hg= 1,01 x 105 P

Ley de Boyle: La ley de Boyle establece que si la temperatura de una masa gaseosa dada se mantiene constante, su volumen V, variará de manera inversamente proporcional a la presión ejercida sobre ella, es decir:

P1V1= P2V2

Principio de Arquímedes: Conocido también como el principio de flotación de los cuerpos, dice: “Todo cuerpo, total o parcialmente sumergido en un líquido experimenta una fuerza ascendente o empuje, equivalente al peso de un líquido desalojado por el cuerpo.

E=V1d1g

Donde V1 es el volumen del líquido desalojado por el cuerpo o el volumen sumergido y d1 es la densidad del líquido.

Peso aparente: cuando un cuerpo se sumerge total o parcialmente en un líquido, experimenta una fuerza ascendente. Esta fuerza presenta un efecto de reducción del peso real ( pr ), del cuerpo, lo que se denomina peso aparente ( pa ).

Pa= pr – E = Mg –V1gd1

2

Cuando el cuerpo flota en un líquido, se presenta un equilibrio de fuerzas.

Lo que permite determinar la densidad del cuerpo o la densidad del líquido.

Peso=mg.

Fuerza empuje= DLVsg.

Práctica

Instrucciones: Las preguntas en que se deban realizar cálculos, debe aparecer la solución a la par de la pregunta..

1. En una montaña, en condiciones normales, A) El aire es más denso que en la playa.B) La presión atmosférica es la misma que en el mar. C) La densidad del aire es menor que en el mar.D) La presión atmosférica es mayo que en el mar.

2. Un paracaidista que se lanza de una altura considerable, experimenta al ir descendiendo :

A) mayor presión atmosférica.

3

B) menor presión atmosféricaC) siempre la misma presión atmosférica.D) una menor densidad de aire.

3. Un globo inflado con Helio, experimenta mayor presión interna en

A) Puntarenas, cerca del mar. B) En la cima del volcán Irazú.C) En San José. D) En Coronado.

4 Una sustancia ocupa un volumen de 4 cm3, cuando su masa es de 20 g, por lo que su densidad es de: R/ 5 g/cm3

5. Un cuerpo de 50 cm3 tiene una densidad de 12 g/cm3 por lo que tiene una masa de: R/ 600 g

6. Un cuerpo de 20 N se apoya en un área de 4 cm2 , por lo que ejerce una presión de : 5 Pa

7. Una columna de agua se mantiene en un tubo de área transversal de 2x10-4m2. si la columna ejerce una presión de 1500 Pa sobre la base, ¿Cuál es la masa de agua contenida en la columna? R/ 0,03 kg

4

8. Los materiales que son más densos que el agua:

A. Flotan en ella.B. Se hunden.C. Quedan suspendidos en ellos.D. Se sumergen parcialmente.

9. Un trozo de madera de 200 kg, y densidad 690 kg/m3 está sumergido dos tercios de su volumen de agua de mar, cuya densidad es de 1030 kg/m3 la fuerza de empuje sobre la madera vale: R/1950,52 N

10. Un trozo de un material posee un peso de 12,5 N y se introduce en agua pura y se vuelve a medir su peso, el cual resulta ser 9,70 N, entonces, ¿Cuál es la densidad del material?. Pa = Pr –E = Pa –Pr = E lo que implica que E / D*9,8 = V y del peso real Pr / 9.8 = masa lo que implica que D= m/V. 4535,7 kg/m3 aproximadamente

11. Dos recipientes son tales que el primero tiene el doble de capacidad que el segundo, el primero está completamente lleno de un líquido que tiene el doble de densidad del líquido contenido en el segundo que también

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esta completamente lleno. La masa contenida en el primer recipiente es con respecto a la contenida en el segundo:

A. El doble.B. La misma.C. El cuádruplo.D. La cuarta parte.

12. Una mesa de 3 patas cuyas bases de apoyo son iguales y de peso 100N, tiene en su centro un florero que pesa 20N, si el peso se distribuye uniformemente en cada una de sus patas, que cubren entre todas una superficie de 0,0005 m2, la presión sobre el suelo ejercida por cada pata es de:

R/ 8,0 x 105 Pa 13. Sobre una superficie de 2 m2 se encuentra una maseta cuya base posee 0,25 m de radio y una masa de 30 kg. ¿Cuál es la presión que ejerce la maseta sobre esta superficie?. 187,26 Pa

14. Para un gas a temperatura constante, si el volumen se duplica, la presión:

A. Se reduce a la mitad.B. Se duplica.C. Se cuadriplica.

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D. Se reduce a la cuarta parte.

15. Un gas sometido a una presión de 3 atm, ocupa un volumen de 4 litros, si no cambia su temperatura al reducir su volumen a 2 litros, la nueva presión es:

R/ 6 atm

16. A un gas que cumple con la ley de Boyle se le aumenta la presión de 103 a 105 Pa, el nuevo volumen :

A. Aumenta 100 veces. B. Se reduce 100 veces.C. Aumenta 10 veces.D. Se reduce 10 veces.

17. .Un cuerpo se encuentra sumergido el 80% de su volumen en agua (d=1g/cm3). La densidad del cuerpo es:

18. Un cuerpo semi sumergido en agua pura recibe la acción de una fuerza de empuje de 49000 N. El volumen de líquido desplazado por el bloque es: R/ 5 m3

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19. A una bola suspendida de un hilo se le mide su masa, la cual es de 0,3 kg. Si se sumerge en un líquido, la balanza indica 0,25 kg. El valor del empuje que ejerce el líquido es: R/0,49 N

20. Si una cantidad de oro de 9,6x10-1 kg ocupa un volumen de 5x10-5 m3 , entonces su densidad es:R/19200 kg/m3

21. Un cuerpo totalmente sumergido en agua experimenta un empuje de 12 N. El volumen del cuerpo es:R/ 1,22 x 10-3 m3

22. Dos cuerpos iguales , son introducidos en distintos líquidos de tal forma que , el primer líquidos posee la mitad de la densidad que el primero, ¿ cual es la relación de la fuerza de empuje que soporta el primero con respecto al segundo?

23. El volumen sumergido de una balsa en el mar es 2,61 m3 , cuando esta soporta el peso de varias personas y el agua llega a borde superior, si la densidad del agua de mar es de 1030 kg/m3 , la masa total de la balsa y las personas es. R/2688,3 kg

24. Una barra cilíndrica está totalmente sumergida en un recipiente que contienen agua. Si la densidad del agua es 1000 kg/m3 y el volumen de la barra es de 5x10-5m3, el empuje del líquido tiene una magnitud de:

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R/0,49 N

25. Un volumen de 21,0 m3 de aire seco, a 20°C y 1 atm de presión, tienen una masa de 25,4 kg. Por lo tanto bajo esas mismas condiciones la densidad del aire es:

26. Considere las siguientes afirmaciones. I. La densidad del aire en condiciones normales aumenta

conforme aumenta la altura en al atmósfera. II. Las tormentas y los vientos hacen variar la presión atmosférica.III. La presión atmosférica se mide con el barómetro de mercurio, y es inversamente proporcional a la altitud.

De ellas, solo es correcta

A. II y III B. solo II C. I y II D. todas.

27. Un gas ideal dentro de un recipiente cilíndrico de volumen variable, ocupa 4x103 a una presión 1,5x105 N/m2 . si la temperatura y la masa del gas se mantienen constantes, a una presión de 1,2x105 N/m2 ocupa un volumen de: R/5,0 x 103 m3

28. Una determinada cantidad de un mismo líquido se reparte en 2 recipientes de igual volumen, quedando uno completamente lleno, y el otro justamente hasta la cuarta parte, la densidad del líquido en el primer

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recipiente, con respecto a la densidad del líquido en el segundo recipiente es:

A. El doble. B. La misma. C. El cuádruplo D. la cuarta parte.

29. La fuerza F de la figura, con magnitud 100 N, actúa sobre la superficie horizontal de área 2m2, determinar la presión ejercida por esta fuerza. N

F

60°

R/ 43,30 Pa

30. Determinar la cantidad de aire que hay en un cuarto de área 4m2 y de altura 3 m, si la densidad del aire en condiciones normales es de 1,60 kg/m3. 19,2 kg

31. Determine la fuerza de empuje que experimenta un cuerpo de volumen 0,50 m3 en un estanque de agua salada, cuya densidad es de 1030 kg/m3. R/ 5047 N

32¿Cuál es el valor de la presión que experimenta una moneda sobre su superficie y que se encuentra a 3 m de profundidad en una piscina. 2,94 x 104 Pa

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Principio de Pascal

La presión originada en un punto de un líquido se transmite integra por todo él.

=

Presión hidrostática: es directamente proporcional a la profundidad y densidad del líquido.

P = DL g h

Practica.

1. Un moneda se encuentra dentro de un poso de agua, a una profundidad de 3m, ¿ cuál es la presión sobre la superficie de la moneda debido solamente al agua?

2. ¿Qué presión hidrostática ejerce el agua de mar ( densidad 1030 kg/m3) sobre un buceador que se encuentra a una profundidad de 30 m? R/ 3,03 x 105 Pa

3. ¿ Con qué fuerza actúa el líquido de una prensa hidráulica sobre un émbolo de sección 400 cm2 si se ejerce una fuerza de 10 000 N sobre el émbolo de 100 cm2?4,0 x 104 N

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4. Deseamos elevar un bloque de 10 000 N , con un elevador hidráulico, aplicando una fuerza de 10 N, ¿cuál será la superficie del émbolo menor si la del mayor es de 0,5 m2? R/5,0 x 10 -4 m2

TEMA: ELECTROSTÁTICA

Carga Eléctrica: Los fenómenos eléctricos eran conocidos desde los tiempos de la antigua Grecia. En efecto, Tales de Mileto, (640-546 A. De C.) descubrió que al frotar la piedra de ámbar, ésta atraía pequeños trocitos de paja, plumas ligeras o hilitos de vestido. Sin embargo, Tales no conoció la causa real del fenómeno, pues pensaba que se trataba del mismo hecho producido por otra piedra, la magnetita, es decir pensó que se trataba de un efecto magnético.

La menor cantidad de carga que se presenta en la naturaleza es la carga del electrón. Cualquier cuerpo cargado contendrá un número entero de electrones.

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ELECTRÓN: MASA: Me = 9,109 x10-31 kg.

CARGA: E =1 carga elemental. ( -1,602x10-19 C).PROTÓN:

MASA: MP =1,672X10-27 Kg CARGA: 1 carga elemental. (+1,602x10-19 C).

Nunca se encontrará un cuerpo cargado con 0,5 e, o 3,14 e. Siempre la carga eléctrica será un número entero de veces la carga elemental, esto es lo que significa el concepto de cuantización.

La carga elemental (e), es muy pequeña, comparada con las cargas que adquieren los cuerpos a escala macroscópica. Por tal motivo se ha definido una unidad de carga de mayor utilidad y comodidad, para el trabajo rutinario en física e ingeniería. Dicha unidad es el coulomb ( C), establecida en honor a Charles A. Coulomb (1736-1806), físico francés que descubrió la ley de fuerzas entre cargas eléctricas.

En el experimento de Millikan para medir la carga de un electrón, se usaron finas gotas de aceite provenientes de un atomizador, las cuales al mismo tiempo se cargaban por fricción.

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Las gotas caen por gravedad pero la acción de un campo eléctrico vertical puede suspenderlas, cuando se iguala el peso a la fuerza electrostática.

Conociendo los valores del campo eléctrico y otros parámetros relacionados con el movimiento de las gotas de aceite se puede encontrar su carga. Siempre se encontró un múltiplo de 1,6x10-19 C.

Entre 2 cargas eléctricas existen fuerzas de atracción o repulsión según si las cargas son de diferentes signos o del mismo signo. La acción recíproca de las cargas se debe a que cada una crea en el espacio que lo rodea un campo electrostático, y este campo actúa sobre la carga con una fuerza determinada. El físico francés Charles Coulomb a finales del siglo XVIII hizo un estudio cuantitativo sobre dichas fuerzas, usando una balanza de torsión semejante a la utilizada por Cavendish para verificar la ley de gravitación universal de Newton. Después de varios experimentos llegó al enunciado denominado ley de Coulomb.

De acuerdo con el enunciado de la ley de Coulomb, se tiene que:

F = K q1q2

R2

La fuerza (F) es mayor cuanto mayores sean las cargas q1 o q2 y disminuye cuando la separación (r ) entre ellas aumenta.

K es una constante de proporcionalidad cuyo valor depende del medio en el cual se encuentran las cargas y del sistema de unidades escogido.

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NOTA: Se entiende por cargas puntuales a los cuerpos cargados, cuyas dimensiones son pequeñas en comparación con la distancia entre los mismos.

K es una constante de proporcionalidad, cuyo valor depende del medio en el cual se encuentran las cargas y del sistema de unidades escogido.

PRÁCTICA

Conteste cada una de las siguientes preguntas, desarrollando en el orden establecido, algunas de las preguntas poseen la respuesta con el fin de que pueda evaluar usted mismo.

1. ¿Cuántos electrones (# e ) , se deben quitar a un cuerpo para que adquiera una carga de 1C ? . R/6,25 x 1018 electrones

2. Calcular la fuerza electrostática entre las cargas q1 = 2x10-4 C y q2 = 0,8x10-4 C si se encuentran a una distancia de 2x10-3 m. R/ 3,60 x 107 N

3. Dos protones (1,67x10-19 c) experimentan una fuerza de repulsión de 3,25 x10-5 N, la distancia de separación entre los protones es:

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R / 2,78 x 10-12 m

4. Una carga de 50 n C se encuentra a una distancia de 20 mm de otra carga de 60 d C. ¿Cuál es la fuerza electrostática entre ambas cargas?6,75 x 10-6 N

5. El radio de rotación del electrón alrededor del protón en un átomo de hidrógeno es de 5,3 x10-9 m. Calcular la fuerza electrostática que ejerce en estas cargas. R/ 8,20 x 10-4 N

6. La fuerza electrostática entre q1 y q2 es de 1,2x10-11N. Si q1 es igual a 9,9x10-12 C y esta separada de q2 a una distancia de 5,0x10-5 m. El valor de q2 es 3,37 x 10-19 C

7. Dos cargas puntuales de 2,0x10-3 C cada una separadas a una distancia de 0,1 m. Si la distancia entre cargas se triplica, ¿cuál es la magnitud de la nieva fuerza electrostática entre ellas?.4,0 x 105 N

8. Si 2 cargas de 1,6x10-19 C, cada una se repelen con una fuerza electrostática de 8,0x10-10 C . ¿cuál es la distancia que las separa?.R/ 5,37 x 10-10 m

9. Con respecto a la siguiente figura, la fuerza de atracción es:

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0,8 c 0,6 c

D : 1,25 m10. Dos partículas de igual carga se encuentran separadas por una distancia de 0,35 m, y experimentan una fuerza de atracción de 1,84x106

N. Determine el valor de las cargas. R/5,0 x 10-3 C

11. Dos partículas cargadas eléctricamente se atraen con una fuerza de magnitud 2.0 x 105 N, y se encuentran separadas por una distancia de 0,025 m, entonces, ¿cuál es la magnitud de la fuerza de atracción si la distancia se reduce a la mitad?R/8,0 x 105 N

CAMPO ELÉCTRICO

Cuando un cuerpo está situado en el campo de gravitación terrestre se haya sometido a una fuerza (peso del cuerpo), ejercida por dicho campo. De la misma forma el campo eléctrico es una región del espacio perturbada por cargas en reposo. Dicha región ejerce una fuerza sobre cualquier carga que a ella se lleve.

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Un campo eléctrico tienen como características importantes la dirección el sentido y la intensidad. Es fácil encontrar campos eléctricos alrededor de cualquier artefacto eléctrico, de ahí que causen interferencia en radios yT.V.

Campo positivo Campo negativo

INTENSIDAD DE UN CAMPO ELECTRICO

Para comprobar si en una región del espacio existe un campo eléctrico utilizamos una carga q0 de prueba. Si en dicha región esta carga experimenta una fuerza (F), se define el campo eléctrico (E), en tal punto como:

E = F Q

La magnitud del vector E se denomina intensidad del campo eléctrico. Por definición la dirección y el sentido de E son los mismos que los de la fuerza (F), que actúa sobre la carga de prueba (q 0 ).

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CALCULO DE CAMPO ELECTRICO

Encontraremos una expresión matemática para calcular el campo eléctrico en cada punto. Llamaremos ( Q ), la carga puntual que genera el campo y ( r ), la distancia entre la carga que genera el campo y el punto ( P), donde se quiere determinar la intensidad del campo. Si suponemos la carga de prueba (q0 ), colocada en ( P), ésta experimentará una fuerza ( F ), dada po

F = KQ R2

PRACTICA1. ¿Cuál es la magnitud de la carga eléctrica que crea un campo eléctrico cuya intensidad es de 2,53x103 N/c, a una distancia de 1,05 m?.3,10 x 10-7

C

2. Calcular la intensidad del campo eléctrico asociado a una carga de 8x10 -

4 c , a una distancia de ella de 16 m. R/2,81 x 104 N

3. A qué distancia una carga de 6,5x10-5 c, produce un campo eléctrico de 3x104 N/C. R/ 4,42 m

4. Para una carga de 2,40x10-7 c, el valor del campo eléctrico a una distancia de 0,43 m es: R /1,17 x 104 N/C

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DIFERENCIA DE POTENCIAL: Cuando se coloca una carga eléctrica dentro de un campo eléctrico, ésta experimentará una fuerza ejercida por el campo que hará que se desplace de un punto a otro dentro de éste. La fuerza eléctrica realizará un trabajo sobre la carga q1 para transportar la carga des desde el punto A hasta el punto B. El trabajo para llevar la carga de A y B no depende de la trayectoria.

Se define la diferencia de potencial o voltaje como: el trabajo que realiza el campo eléctrico por unidad de carga que se desplaza

V = W q

La unidad de diferencia de potencial es denominada como voltio y corresponde a Joule / coulomb.

La intensidad de corriente eléctrica es definida como el movimiento de cargas a través de un conductor, cuando se establece una diferencia de potencial en un conductor se produce un flujo de cargas que dan origen a la corriente eléctrica. La corriente se mide en unidades denominadas Amperios. Estas unidades se definen como coulomb / segundo.

l = q T

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3. Reto . El campo eléctrico entre 2 placas paralelas vale E = 1,5x106 N/C. La distancia entre ellas es de 8,0 x10-3 m . si un electrón parte del reposo de la placa negativa hacia la positiva. Calcular:

A. La aceleración del electrón.B. La velocidad del electrón al llegar a la placa positiva.

4. Por un conductor circulan 3x1010 electrones en 10 s. ¿Cuál es la intensidad de la corriente eléctrica?. R / 4,80 x 10-10 A

5. Por un alambre de cobre circulan 32 C en 2,0 minutos, ¿Cuál es la intensidad de corriente eléctrica que circula por el alambre de cobre?.R/ 0,27 A

6. Por la sección transversal de un conductor pasa una carga de 60 C cada 10 s. La intensidad de la corriente a través de la sección es:

6 A

7. Por la sección transversal de un conductor circula una carga de 12 C, en 10 s. La intensidad de corriente eléctrica que circula por esa sección del conductor es: R/ 1.2 A

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8. Por la sección transversal de un conductor circula 6,5x1018 electrones en 30 s. ¿Cuál es la intensidad de corriente eléctrica que circula por el conductor R /3,47 x 10-2 A

9. La intensidad de corriente eléctrica que pasa por una sección transversal de un conductor metálico, por el que circula 9x10-6 C, en 0,01 h corresponde a :

R/ 2,50 x 10-7 A

10. A una distancia de 2,0x10-3 m de una carga de q=3,2x10-12 C, la intensidad del campo asociado a q es:7,20 x 103 N/C

11. El valor de la carga q para que a una distancia de 1,1x10 -3 m la magnitud de su campo eléctrico sea de 7,1x10-3 N/C es:9,55 x 10-19 C

12. Una partícula de 3,2x10-9 C tiene a cierta distancia un campo eléctrico de 3,2x102 N/C, el valor de la distancia es:3,0 x 10-1 m

13. Si por una sección transversal de un conductor pasan 70 C, cada 14 s, la intensidad de corriente es: R/ 5 A

14. Por una sección transversal de un alambre de cobre circulan 110 C, en cierto tiempo t, para que la corriente fluya sea 6,2 x 10-2 A el tiempo t debe ser: R/ 1,77 x103 s

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15. Si por una sección transversal de un conductor pasan 5,0x102 C, cada 3,0 s, la intensidad de corriente que fluye es:R/ 1,67 x 102 A

16. En la figura siguiente q es una carga eléctrica puntual Ay B son 2 puntos en el campo eléctrico creado por q:

A T

B

Sea W el trabajo eléctrico necesario para llevar una carga q de A hasta B a lo largo de cualquier trayectoria T. Entonces entre los puntos A y B

A. Se realiza el trabajo eléctrico W/q.B. Hay una energía eléctrica igual a W/q.C. Existe una diferencia de potencial igual a W/q.D. Existe una diferencia de potencial eléctrico igual a W/q.

17. Lea cuidadosamente las siguientes expresiones:

I. Es el trabajo que realiza un campo eléctrico.II. Es la energía que se requiere para mover una carga eléctrica en un campo eléctrico .

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III. Es el trabajo por unidad de carga eléctrica, que se requiere para mover una carga eléctrica de un punto a otro en un campo eléctrico.

De ellas se refiere a campo eléctrico:

A Solo I B. Solo II. C. Solo III. D. Solo II y III

La resistencia eléctrica.

La resistencia eléctrica es una característica de los materiales conductores para impedir en mayor o menor facilidad el paso de corriente eléctrica. Esta propiedad se representa con la letra R y las unidades son los ohmios, el símbolo es la letra griega . La resistencia depende de factores tales como longitud, al aumentar aumenta la resistencia , grosor o área transversal , al aumentar disminuye la resistencia , resistividad ,depende del material , temperatura al aumentar aumenta la resistencia.

Ley de ohm.George Simon Ohm, propuso una ley que lleva su nombre. En esta se relaciona la diferencia de potencial que se establece en una resistencia al paso de la corriente que circule por ella. La ley establece que la corriente que circula por un circuito es constante :

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R = V = I R,

Donde V se expresa en voltios, I en amperios y R en ohmios.

En una resistencia siempre la corriente va de mayor voltaje + a menor voltaje -, la resistencia es un elemento que siempre consume energía.

Potencia eléctrica: se define como la rapidez con que se consume energía

en un circuito eléctrico. P = = = I V.

P = I2 R. P = V2/R.Práctica.

1. Considere una resistencia de 5 conectada a una fuente de 10 V. ¿cuál es la intensidad de la corriente que circula por la corriente?.

2 A

2. Para la resistencia del problema anterior ¿cuál es la potencia que consume al paso de esta corriente?

20 W

3. Si se desea tener una corriente de 10 mA al aplicar un voltaje de 5 V? Cual es el valor de la resistencia que se debe usar?.

500 Ω

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4. ¿cuál es el valor de la resistencia de una cocina que disipa 1500 W cuando se aplican 220 V? Que corriente circula por el sistema eléctrico? R/6,82 A

5. Cual es valor de la corriente que pasa por una resistencia de 22 K

cuando se aplican 101 voltios. R/ 4,59 x 10-3 A

6. si por una resistencia de 1 M pasan 50 A. ¿cuál es la diferencia de potencial que se establece en la resistencia?. V = 50 V

7. Cual de las siguientes afirmaciones es correcta:

I. La trayectoria de una partícula cargada dentro de los extremos de un campo eléctrico determina el voltaje.

II. La diferencia de potencial eléctrico obedece a fuerzas conservativas dentro de un campo eléctrico.III. La diferencia de potencial es directamente proporcional al trabajo eléctrico.

CONDUCTORES Y AISLADORES

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En los cuerpos metálicos buenos conductores, como el cobre, la plata y el aluminio, los electrones libres están realmente compartidos por todos los átomos del metal y en consecuencia se mueven en plena libertad por toda la sustancia. Estos electrones libres son los responsables de la conducción eléctrica. En los cuerpos aislantes casi todos los electrones permanecen ligados a los átomos de la estructura, de tal modo que la aplicación de un campo eléctrico apenas origina movimiento de cargas eléctricas. Su conductividad eléctrica es prácticamente nula. El vidrio, porcelana, plástico son ejemplos aisladores.

Los semiconductores ocupan una posición intermedia entre los conductores y los aislantes, a temperaturas altas se transforman en buenos conductores. Entre ellos cabe destacar el germanio y el silicio de gran aplicación en microprocesadores. Los materiales semiconductores poseen impurezas que los hace adquirir sus propiedades.

Los superconductores son una nueva innovación en la industria y la ciencia, su conductividad a bajas temperaturas cercanas al cero absoluto, se produce en algunas sustancias. La principal característica es que no presentan resistencia eléctrica, y generan campos magnéticos constantes, mientras se mantengan a temperaturas debajo de la temperatura crítica.

Circuitos eléctricos.

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Los circuitos eléctricos son caminos que propician el paso de la corriente eléctrica poseen tres elementos:

una diferencia de potencial . una corriente eléctrica. Una resistencia eléctrica.

La organización de las resistencias los definen en tres formas :

Serie Paralelo Mixtas.

Circuitos en serie: las resistencias se colocan una seguida de la otra : La corriente que circula por una resistencia es la misma que circula

por la siguiente. La resistencia total = R1 +R2 + R3 +R ......... = resistencia equivalente. La Corriente total= I1 =I 2 =I3....... = I total. Con respecto al a las diferencias de potencial se cumple que es la

suma total de cada resistencia: V1 + V2 + V3 = V total.

Circuitos en paralelo :

I1 + I2 + I3 = I equivalente V = V1 = V2 = V3

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+ + =

Práctica.

1. se tienen tres resistencias iguales de 5 cada una . Se conectan en serie a una fuente de 23 V. Determine la corriente que circula por cada una.

2. Si dos resistencias se 3 cada una se conectan en en paralelo a una fuente de 12 V, que corriente circula por cada resistencia y cua les la corriente total del circuito.

3. considere el circuito de la figura, las 3 resistencias tienen el mismo valor 4 y la fuente proporciona un voltaje de 60 V. Calcule la resistencia equivalente del circuito y la corriente que pasa por cada resistencia.

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R1V R2

R3

4. Considere el circuito de la figura de la figura : calcular la resistencia equivalente y la corriente total. 8 Ω

5Ω 4Ω 6 Ω

10 Ω

V = 110 V

5. Determine la corriente en R 1 R1

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OPTICA Y ONDAS

INTRODUCCIÓN: Las ondas mecánicas que se analizarán en este capítulo requieren alguna fuente que produzca la perturbación, un medio que se pueda perturbar y una conexión o mecanismo físico por medio del cual los puntos adyacentes del medio puedan interactuar unos con otros. Se encontrará que todas las ondas transportan energía. La cantidad de energía transportada a través del medio y el mecanismo responsable para el transporte de energía difiere de casa a caso. Por ejemplo la potencia de las ondas del océano durante una tormenta es mucho mayor que las potencias de las ondas sonoras generadas por la voz de una persona. Para caracterizar a las ondas se requieren 3 conceptos físicos importantes: la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de la onda. Una longitud de onda es la distancia mínima entre 2 puntos de una onda que se comportan igualmente. Por ejemplo: en el caso de las ondas de agua, la longitud de onda es la distancia entre 2 crestas adyacentes o entre valles adyacentes. La mayor parte de las ondas son periódicas por naturaleza. La frecuencia de las ondas periódicas es la rapidez con la que se repite la perturbación.

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Las ondas viajan , o se propagan con una velocidad específica la cual depende de las propiedades del medio que se perturba. Por ejemplo, las ondas sonoras viajan en el aire a 20°C con una rapidez aproximadamente de 344m/s (781 mi/h), mientras que la velocidad del sonido en la mayor parte de los sólidos es mayor a los 344 m/s. Un caso especial de ondas que no requieren un medio para propagarse son las ondas electromagnéticas las cuales viajan rápidamente a través del vacío con una rapidez aproximadamente de 3x108 m/s (186000 mi/s).

CLASIFICACIÓN DE ONDAS

CRITERIO DE CLASIFICACIÓN.1. MEDIO DE PROPAGACIÓN

MECÁNICAS: Ondas que requieren para desplazarse de un medio elástico que vibre. Ejemplos ondas en el agua.

ELCTROMAGNÉTICAS: Ondas que se propagan en el vació. Ejemplos: ondas de radio.

2. NÚMERO DE OSCILACIONES

PULSO O PERTURBACIÓN: Es aquel en el cual cada partícula del medio permanece en reposo hasta que llegue el impulso realiza una oscilación con M.A.S y después permanece en reposo. Si la fuente perturbadora produce una sola oscilación, ésta viaja manteniendo la forma original. ONDA PERIÓDICA: Son aquellas en las cuales las partículas del medio tienen un movimiento periódico debido a que la fuente perturbadora

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vibra continuamente. Si la fuente vibra con M.A.S, la onda periódica es llamada armónica.

3. FORMA DE PROPAGACIÓN

ONDAS TRANSVERSALES: Son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Ejemplo, cuando en una cuerda sometida a tensión se pone a oscilar uno de sus extremos.ONDAS LONGITUDINALES: Se caracterizan porque las partículas del medio vibran en la misma dirección de propagación de la onda sií sucede con las ondas de sonido.

FRECUENCIA, LONGITUD DE ONDA Y VELOCIDAD

Si en una cuerda o en un resorte marcamos un punto, de tal forma que pueda ser observado de manera distinta, cuando propagamos una onda a través de él, notaremos que el punto vibra de una manera periódica. Es decir cada cierto tiempo fijo, el punto se encontrará ubicado con un desplazamiento máximo por ejemplo. Si solamente estuviéramos observando ese punto, lo veríamos vibrar con un período fijo. El intervalo de tiempo en el cual ocurre una evolución completa ( el

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movimiento se repite), de la vibración se denomina período (T), de la onda. El número de vibraciones completas por unidad de tiempo, medidas en una posición fija se denomina frecuencia (f), de la onda. La frecuencia, lo mismo que el período de una onda, son determinados por la fuente y no varían , si el medio por el que se propagan es uniforme. El período y la frecuencia de una onda lo mismo que en el movimiento circular son uno el inverso multiplicativo del otro, es decir:

T= 1 F

Recordemos que en el Sistema Internacional de Unidades (SI), en el período como cualquier tiempo se mide en segundos (s), y la frecuencia en hertz (Hz), en realidad 1 hertz ( ¡ ciclo por segundo, una vibración por segundo, una onda por segundo), es simplemente 1 segundo elevado a la potencia –1, esto es (s –1). Se define como longitud de onda ( ), como la menor distancia entre 2 puntos donde el patrón de la onda se repite, es decir la menor distancia entre 2 puntos que están ejecutando el mismo tipo de movimiento (vibran en fase). Por ejemplo la distancia entre 2 máximos consecutivos es una longitud de onda. Ahora bien ¿qué tan rápido se propaga una onda?. Aquí no estamos preguntando por la velocidad de vibración de las partículas del medio en una mecánica, la cual obviamente es variable. Lo que deseamos saber es la velocidad de propagación de la onda, qué tan rápido se propaga la perturbación por el medio. Esto es lo que se conoce como la velocidad de la onda. Para contestar, observemos que el intervalo de tiempo de un período el tamaño del patrón de la onda, se desplaza una longitud de onda. Esto lo podemos comprobar tomando 2 fotografías instantáneas a la onda, separadas exactamente un tiempo T. Usando su concepto elemental de velocidad concluimos entonces que :

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V= T

O en su forma más convincente y conocida:V = f

La velocidad de propagación (v), de una onda mecánica depende de las propiedades físicas del medio. Si este es homogéneo e isótropo, la velocidad es constante, independientemente de la frecuencia de la fuente y de lo grande que sea la perturbación o si ésta decae al ser absorbida la energía, debido principalmente al rozamiento. Cuando el medio en que se propaga una onda mecánica cambia, su velocidad también cambia, produciéndose en la superficie de separación de medios los fenómenos de reflexión y refracción.

AMPLITUD DE ONDA: Es el desplazamiento máximo de las partículas en relación con el punto de equilibrio. Tanto las ondas transversales como las longitudinales tienen una amplitud perfectamente bien definidas.

REFLEXIÓN DE LA LUZ

La luz es una onda electromagnética su principal característica es la velocidad, ya que establece el límite de las velocidades en el universo conocido. La velocidad de la luz es bien conocida en la actualidad, y es una de las constantes más exactas que se conocen posee un valor de 3,0x108 m/s, en el vacío se representa como C.

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La reflexión es un fenómeno bien conocido por el ser humano, la luz al chocar contra una superficie es rechazada con un ángulo igual al incidente, se puede resumir en el siguiente esquema:

Rayo incidente Normal Rayo reflejado 1

2

A. 1 y 2 donde el ángulo incidente es igual al reflejado.

REFRACCIÓN DE LA LUZ.

La refracción de la luz es un fenómeno que se origina cuando la luz pasa de un medio como el aire a otro material transparente ; por ejemplo el vidrio o el aire. Durante este trayecto la luz cambia de dirección , ejemplos de ello se da cuando metemos una cuchara en un baso de agua transparente, o el fenómeno de la refracción de los colores de l arco iris, donde la luz refractada permite la descomposición de los colores de la luz blanca.

La refracción de la luz obedece a dos leyes:

I. el rayo incidente, el rayo refractado y la normal se encuentran en el mismo plano.

II. cuando un rayo luminoso pasa de un medio transparente a otro de mayor densidad , se propaga en este último acercándose a la normal, y si el medio es de menor densidad ,se aleja de la normal.

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El cambio de dirección se debe a un cambio en el valor de la longitud de onda de la luz. La ley que regula este fenómeno se denomina ley de Snell, la cual se enuncia de la siguiente manera: El índice de refracción del medio uno, es directamente proporcional al producto del índice del medio dos, por el seno del ángulo de refracción.

rayo incidente N n 1 = medio incidente

i

rayo refractado r n 2= medio refractor.

N = n = índice de refracción del medio.

LEY DE SNELL.

N1 sen i = N2 sen r

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REFLEXIÓN TOTAL INTERNA.

Cuando el fenómeno de refracción se da de un medio de mayor densidad a uno de menor densidad existe un ángulo límite donde el rayo refractado se ubica entre el límite de los medios formando 90° con la normal, este ángulo particular es conocido como límite o crítico y a partir de éste, el fenómeno se denomina reflexión total interna.

SEN I =

N

Otra relación matemática que se cumple con respecto a la ley de Snell es :

=

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Espejos planos :

Son superficies pulidas que reflejan la luz. La imagen que se forma en este tipo de espejo corresponde a una imagen virtual sus características son :

invertidas de derecha a izquierda. La imagen corresponde al mismo tamaño del objeto. La imagen se forma por la prolongación de los rayos reflejados

detrás del espejo. La distancia objeto superficie es la misma que superficie imagen. Las imágenes son virtuales.

Espejos curvos cóncavos .Son superficies pulidas curvas, cuya curvatura se considera un sector de una esfera. Presenta un punto focal , localizado a una distancia equivalente a la mitad a del radio de curvatura. .

Elementos de un espejo Curvo:a. Campo del espejo: espacio por el cual un rayo de luz puede pasar e incidir en la superficie del espejo. B. Centro de curvatura C, punto en el espacio equidistante de todos los puntos del espejo. C. Radio de curvatura: distancia del centro de la curvatura al espejo.D. vértice del espejo: punto medio del espejo.E. Eje principal ;: recta que pasa por el centro de curvatura y el vértice del espejo.

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F. Plano focal, contiene al punto focal, F, a R/2 , que se encuentra a una distancia que hay desde el foco al vértice del espejo.

CARACTERÍSTICAS. Cóncavos. Objeto entre el infinito y el centro de curvatura. Es una imagen, real,

menor e invertida.

El objeto en el centro de la curvatura: es real , de igual tamaño e invertida.

Objeto entre el centro de curvatura y el foco :

Objeto en el foco : no se obtiene imagen.

Objeto entre el foco y el espejo: virtual, derecha y mayor. Rayos notables de un espejo cóncavo.

C F

a) todos los rayos que pasen por el centro de la curvatura se reflejan en la misma dirección.

C F

B) todo rayo que incide paralelo al eje principal se refleja pasando por el foco.

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C F

C) todo rayo que pasa por el foco se refleja paralelo al eje principal.

C F

D) dos rayos que inciden paralelos ( pero no paralelos al eje principal) , se reflejan interceptándose en el plano focal

Rayos notables de un espejo convexo.

F C

A) todo rayo que incide en la dirección del centro de curvatura se refleja en la misma dirección.

F C

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B) Todo rayo que incide en la dirección del foco, se refleja paralelo al eje principal.

F C

C) Todo rayo que incide al eje principal se refleja de tal forma que su prolongación pasa por el foco.

Las imágenes formadas en espejos convexos siempre son virtuales, derechas y menores.

F C

D) Si dos rayos inciden paralelos, las prolongaciones de sus rayos reflejados se intersecan en el plano focal.

Espejos cóncavos convexos.

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La imagen que se localiza en un espejo convexo siempre es virtual y menor que el objeto, se localiza detrás del espejo por medio de la prolongación de los rayos reflejados . Este tipo de espejo se utiliza en los retrovisores de los medios de transporte , en bancos o en parqueos.

Imágenes virtuales y reales. Si la imagen que se forma en un espejo se forma por los rayos que parecen provenir de la parte de atrás del espejo, o sea , dan la sensación de que la imagen se ubica detrás del espejo, se le denomina imagen virtual. Se forman por la prolongación de los rayos reflejados .

espejo

Objeto espejo imagen

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Objeto imagen espejo.

Espejismos:

Ilusión debida a la reflexión total de la luz. Cuando atraviesa capas de aire de densidad distintas. Considerada cono una ilusión de la imaginación. Es el efecto que se aprecia un día caliente, a lo lejos en una carretera larga, también consiste en el efecto que se aprecia en el charquito de agua con aire, también en los parqueos de autos, el agua se ve como tornasol.

Práctica

1. Con respecto a la siguiente figura, el ángulo de reflexión es

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30°

2. La distancia entre la línea de equilibrio y la elongación máxima de una onda se denomina

A. Longitud de onda.B. Frecuencia.C. Amplitud de onda.D. Velocidad de onda.

3. La frecuencia de una onda es de 2/5 s-1 por lo que su período esA. 2s B. 5s C. 5/2 s D. ½ s

4. la imagen que observamos en un espejo plano se forma

A. detrás del espejo.B. Delante del espejo.C. Sobre el espejo.D. No se forma.

5. al estudiar la reflexión de la luz, la recta que cae perpendicular a la superficie reflectora se conoce como :

A. rayo incidente.B. Rayo reflejado.C. Normal.D. Paralela.

6. Al pasar la luz del agua al aire se desvía acercándose a la normal, esto lo explica la ley de :A. difusión.B. Reflexión.

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C. Snell.D. Interferencia.

7. De acuerdo con la ley de la refracción se cumple que cuando la luz pasa del agua al aire su velocidad:

A. aumenta.B. Disminuye.C. No cambia.D. Se mantiene constante.

8. En un espejo plano el objeto se encuentra a 25cm del espejo , la imagen se forma con respecto al objeto a :

A. 25cm.B. 12,5cm.C. 50cm.D. No se forma.

9. Al aumentar la frecuencia de una onda de luz, su velocidad, :A. aumenta.B. Disminuye.C. Permanece constante.D. Aumenta, o disminuye según sea la longitud de onda.

10. La rapidez de la luz en un medio A es de 290 000 km/s, en otro medio B contiguo a A, la rapidez de la luz es 200 000 km/s. La luz al pasar de B a A, se refracta el ángulo de incidencia i , y r de refracción cumplen que :

A. i = r.B. i mayor que r.

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C. i menor que r.D. I + r = 90°.

11. Considere las afirmaciones siguientes:

I. las ondas transversales tienen longitud de onda pero no amplitud.II. las ondas longitudinales tienen longitud y amplitud de onda.

De esas afirmaciones:A. las 2 son falsas.B. Las 2 son verdaderas.C. La I es falsa y la II es verdadera.D. La I es verdadera, la II falsa.

12. Un ejemplo de onda longitudinal es A. pulso en una cuerda.B. El sonido.C. Las olas del mar.D. Las ondas de luz.

13. Al aumentar la longitud de una onda de luz debe aumentar:A. el período.B. La rapidez.C. La amplitud.D. La frecuencia

14. Considere las siguientes afirmaciones:I. en las ondas transversales, el medio se propaga con la onda.II. en las ondas transversales, el medio oscila en la dirección perpendicular de la velocidad de propagación.

A partir de lo anterior es correcto afirmar que:

A. la I y II son falsas.B. Solo I es verdadera.

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C. Solo II es verdadera.D. Ambas son verdaderas.

15. La ley de Snell explica el fenómeno, conocido como:

A. reflexión de la luz.B. Refracción de la luz.C. Difracción de la luz.D. Interferencia de las ondas.

16. La siguiente afirmación es verdadera:

A. Una onda es una partícula que tiene masa en reposo.B. Una onda es algo que transporta energía.C. Una onda es una entidad física imaginaria.D. Una onda es algo que interacciona con objetos cuyas dimensiones

son comparables con la longitud de onda.

17. Para transportar energía no es necesario que exista un medio material. esto se comprueba con las ondas :

A. sonoras.B. Sísmicas.C. Ultrasónicas.D. Electromagnéticas.

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18. En la trasmisión de la luz a lo largo de una fibra óptica se aplica el fenómeno de :

A. reflexión .B. refracción .C. difracción.D. Interferencia.

19. Una onda cuya longitud de onda es de 0,4 m, y su frecuencia de 2 HZ, viaja con una velocidad de :

20. En una onda transversal las partículas y el pulso se mueven :A. perpendicularmente.B. Paralelos entre sí.C. Opuestos entre sí.D. No se mueven.

21. Una onda luminosa viaja a 3x108 m/s, y su frecuencia es de 7x1014Hz, por lo que su longitud de onda es:

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22. Un rayo de luz incide del aire al agua, ( n=1,33), con un ángulo de 30°, por lo que el ángulo de refracción es:

23. Un rayo de luz incide desde el fondo del mar ( n= 1,5), hacia el aire, para que se presente reflexión total interna debe incidir con un ángulo :

24. La imagen que se forma en un espejo plano, corresponde a una imagen

25. La imagen real corresponde a la que se forma por :A. cruce de rayos reflejados o refractados.B. Cruce de rayos prolongados.C. Cruce de rayos que inciden paralelamente.D. Rayos que nunca se cruzan.

26. Cuando la luz incide del aire con un ángulo de 45°, sobre un medio desconocido se refracta con ángulo de 30°, por lo que el índice de refracción de ese medio es :

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27. El fenómeno de los oasis imaginarios que algunas personas dicen ver en los desiertos, lo explica el fenómeno conocido como :

A. reflexión .B. refracción.C. Espejismo.D. Reflexión total interna.

28. Una onda mecánica presenta una frecuencia de 60 Hz, y una longitud de onda de 30 m. ¿Cuál es la velocidad de propagación de la onda?.

29. El tiempo que tarda una longitud de onda en pasar por un punto se denomina:

A. Frecuencia.B. Amplitud.C. Período.D. Longitud de onda.

30. El número de ondas que pasan por un punto por unidad de tiempo, se denomina:

31. En una onda la distancia entre valle y valle se denomina:A. amplitud.B. Frecuencia.C. Longitud de onda.D. Período.

32. La distancia entre el valle y el nivel de referencia se conoce como:

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A. amplitud.B. Frecuencia.C. Longitud de onda.D. Período.

33. La distancia entre un valle y una cresta corresponde a :

A. media longitud de onda.B. Dos longitudes de onda.C. Un cuarto de longitudes de onda.D. Una longitudes de onda.

34. En la reflexión de la luz y de acuerdo con la figura, el ángulo formado por el rayo incidente y el rayo reflejado, mide:

N

20°

A. 40° B.70° C.90° D-140 °.

35. Lea cuidadosamente las siguientes afirmaciones:I. Se logra cruzar rayos reflejados.II. se forma detrás del espejo.III. se localiza al cruzarse la prolongación de rayos reflejados.

De las siguientes afirmaciones corresponden a una imagen virtual :

A. Solo la dos .

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B. Solo III.C. La I y la II.D. La II y la III.

36. Si la luz pasa del aire a un medio cuyo índice de refracción es de 1,25, la luz viaja en ese medio a una velocidad de :

37. Las siguientes afirmaciones corresponden a la descripción de los espejismos:

I. son fenómenos ópticos producto de la reflexión de la luz.II. son fenómenos que se imaginan los observadores.III. se observan en zonas calientes donde las capaz de aire varían en densidad ;

Las anteriores son verdaderas:

A. Solo I B. I Y II C. I y III D. II y III.

38 . Cuando un rayo de luz incide de un medio denso al aire, se observa que el ángulo crítico se presenta a 57°, por lo que el índice de refracción de medio es :

39. Una onda formada en una cuerda presenta una longitud de onda de 0,20 m y un periodo de 10s, por lo que su velocidad de propagación es de :

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40. El sonido viaja a 340 m/s en el aire. Una onda sonora de frecuencia 15 Hz que viaja en e l aire presenta una longitud de onda :

41. Calculemos el ángulo límite para el vidrio flint denso (n=1,66), cuando un rayo luminoso pasa del vidrio al aire. R/37°.

42. Una de las condiciones necesarias para que se produzca la reflexión total interna cuando dos medios están en contacto consiste en que el :

A. Ángulo de incidencia debe ser menor que el ángulo crítico.B. Ángulo de reflexión sea mayor que ángulo incidente.C. Rayo incidente se propague en el medio menos denso.D. Rayo incidente se propague en el medio más denso.

43. Un rayo luminoso penetra del aire (n= 1), al agua (n=1,33), con un ángulo de incidencia de 45°, calcular el ángulo de refracción y el ángulo de desviación del rayo en el agua.

44. De acuerdo con lña figura, un rayo de luz pasa de un medio 1 a un medio 2, la relación V1/ V2 tiene el valor 1,52. por lo tanto una relación que permite hallar la medida de r del ángulo de refracción es la siguiente:

N

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50°

r.

A. sen 50° = 1,52. B. sen 40° = 1,52 C. sen r = 1,52 D. sen 50° = 1,52 Sen r sen r sen 50° sen 40°r

45. Determine la velocidad de un rayo de luz que pasa del agua al vidrio (n= 1,52).

46. Si un rayo de luz pasa de un medio1 con un ángulo de incidencia de 35° y su velocidad inicial es 2,26x108 m/s, y en el medio2 es de 1,67x108 m/s. ¿Cuál es el ángulo de refracción?.

Campo magnético:

El concepto de “campo”, lo hemos empleado relacionado con la masa, que produce un “campo gravitatorio”. También en relación con el “campo eléctrico”, que es producido por la carga eléctrica. El espacio que

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rodea a un imán y que veremos también el espacio que rodea una corriente eléctrica se ve modificado de una manera especial. Existe allí una propiedad que no es causada por la masa ni por la carga en reposo, su existencia se debe a movimiento de la carga eléctrica, ya sea por corrientes macróscopicas como se supone que es el caso de los imanes permanentes.

1. Cuando se hacen experimentos con imanes se encuentra que:A. Polos magnéticos del mismo tipo ejercen sobre sí una fuerza de

repulsión.B. Polos magnéticos de tipo opuesto, ejercen entre sí una fuerza de

atracción.C. Si un imán se rompe en pedazos cada una de las partes es un imán

con su polo norte y polo sur respectivo

Experimento de Oersted En 1820 el físico danés Jans Christian Oersted encontró que una corriente eléctrica en un alambre conductor, genera un campo magnético a su alrededor, esto lo descubrió al observar que una brújula colocada paralela a el alambre sufre una desviación, producida por el campo magnético. Al efectuar el mismo experimento con la brújula perpendicular al alambre se descubre que no existe desviación alguna, esto lleva a inferir el efecto del campo magnético.

Regla de la mano derecha:

Se toma el conductor con la mano derecha y con el pulgar extendido sobre éste en la dirección de la corriente, entonces los dedos restantes indican el sentido del campo magnético.

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La unidad en el SI correspondiente a campo magnético se denomina Tesla. El campo magnético es un valor conocido mediante ecuaciones especiales limitadas a un dispositivo generador de campo magnético entre estas:

Campo de una bobina:B = 0NI

2 R.

Donde 0 corresponde a la constante de permeabilidad del medio y su valor es 4 x10-7 m/A. N es el número de vueltas.

Campo magnético de selenoide

B = 0 n I, donde n es el número de vueltas sobre el largo del selenoide, e I es la intensidad de corriente eléctrica en amperios.

Campo magnético de un alambre largo:

B = 0 I 2 R

PRACTICA1.En el interior de un selenoide de 50 vueltas por cm, por el cual circula una corriente de 0,5 A se genera un campo magnético de :

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2. Se tiene una bobina de 10 vueltas cuyo radio es de 0,04 m, por ella circula una corriente de 0,5 A, que genera un campo magnético en el centro de la bobina de :

3. Una corriente de 2x10-6 A, que circula por un conductor recto y largo, produce un campo magnético de 2x10-10 T, a una distancia de:

4. A 0,3 m de alambre recto, por el que circula una corriente de 2x10 -6 A, se genera un campo magnético de:

5. Un selenoide tiene 506 vueltas y un largo de 0,30 m. ¿Qué corriente se necesita para producir en su interior un campo magnético de 5 T?.

6. Si un alambre largo y recto circula una corriente de 5,0 A, el campo magnético en el aire a 0,04 m del alambre es de:

7. Por un alambre largo y recto circula una corriente de 50 A. En un punto situado perpendicularmente a 2,5 m del alambre, el valor del campo magnético es :

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8. Un selenoide delgado de 0,12 m de largo tiene un total de 300 vueltas de alambre y transporta una corriente eléctrica de 4 A. El campo magnético en el interior del selenoide tiene un valor de

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