LEY DE COULOMB

14

UNIDAD I ELECTROMAGNETISMO I.1. MAGNETISMO

I.2. LEY DE COULOMB (MAGNETISMO)1.- a) F = 3.125 x 10-3 N, b) F = 5 x 10-2 N y c) F = 7.81 x 10-4 N

2.- p = 1264.91 Am

3.- x = 2.67 m a la izquierda de P1 4.- a) F = 9.4 x 10-3 N i + 16.82 x 10-3 N j b) F = -48.74 x 10-3 N i + 23.84 x 10-3 N j5.- a) F = -23.62 x 10-3 N i + 18.91 x 10-3 N j ; b) F = -23.62 x 10-3 N i - 18.91 x 10-3 N jI.3. CAMPO MAGNTICO1- a) B = 11.11 x 10-4 T; c) B = 1.23 x 10-4 T;

b) B = 2.78 x 10-4 T; d) B = 44 x 10-4 T 2.- a) B = 1.3 x 10-8 T i + 0.7 x 10-8 T j

b) B = -2.5 x 10-8 T i + 1.4 x 10-8 T j

c) B = -1.5 x 10-8 T i 1.9 x 10-8 T j

d) B = 4 x 10-8 T i

e) B = 2.4 x 10-8 T i + 3.2 x 10-8 T j f) B = -2.4 x 10-8 T i + 3.2 x 10-8 T j g) B = 2.4 x 10-8 T i 3.2 x 10-8 T j3.- a) B = -1.3 x 10-8 T i - 0.7 x 10-8 T j

b) B = 2.5 x 10-8 T i - 1.4 x 10-8 T j

c) B = 1.5 x 10-8 T i + 1.9 x 10-8 T j

d) B = -4 x 10-8 T i

e) B = -2.4 x 10-8 T i - 3.2 x 10-8 T j

f) B = 2.4 x 10-8 T i - 3.2 x 10-8 T j g) B = -2.4 x 10-8 T i + 3.2 x 10-8 T j4.- a) B = 12.2 x 10-5 T i ; b) B = 2.2 x 10-4 T i c) B = 12.5 x 10-5 T i y d) x = 0.95 m a la

derecha de P25.- a) BA = -2.2 x 10-4 T i + 2 x 10-4 T j

b) BB = 3.35 x 10-4 T i + 1 x 10-4 T j

c) BC = 8.09 x 10-5 T i 1.51 x 10-3 T j

d) BD = 7.65 x 10-5 T i - 8.35 x 10-4 T j e) BE = - 4.39 x 10-3 T i + 1.41 x 10-4 T j f) BF = -8.92 x 10-5 T i 6.- a) B0 = 26.01 x 10-8 T i + 10.97 x 10-8 T j

b) F5 = 1.3 x 10-6 N i - 5.49 x 10-7 N j c) F6 = -1.3 x 10-6 N i + 5.49 x 10-7 N j

I.4. FLUJO MAGNTICO

1.- = 0.024 Wb

2.- = 2.07 x 10-3 Wb

3.- = 1.2 x 10-3 Wb

4.- = 0.07 Wb

5.- = 58.9 Wb

6.- a) = 6.4 x 10-4 Wb, b) = -6.4 x 10-4 Wb

c) = 0 Wb, d) = 0 Wb

e) = 3.2 x 10-4 Wb

7.- a) = 0.046 Wb, b) = 0.046 Wb

8.- a) = 7.2 x 10-4 Wb, b) = 0 Wb, c) = 0 Wb, d) = 2.4 x 10-4 Wb, e) = 2.4 x 10-4 Wb

9.- a) = 0 Wb, b) = -11.31Wb c) = 8.48 Wb, d) = 11.31 Wb e) = 0 WbI.5 CAMPOS MAGNTICOS DEBIDO A CORRIENTES ELCTRICAS -CAMPO MAGNTICO (CARGAS MVILES)1.- a) B = -9 x 10 -12 T k b) B = -3.6 x 10 -11 T k c) B = 3.6 x 10 -11 T k d) B = 9 x 10 -9 T k2.- B = 12.53 T

3.- a) B0 = 9.14 x 10-20 T k,

b) Bb = 1.06 x 10-19 T k c) Bc = 1.07 x 10-19 T k

d) Bb = 6.85 x 10-20 T k4.- a) B0 = - 9.14 x 10-20 T k,

b) Bb = - 1.06 x 10-19 T k c) Bc = - 1.07 x 10-19 T k

d) Bb = - 6.85 x 10-20 T k

5.- a) B0 = 1.26 x 10-10 T k,

b) Bb = 4.84 x 10-10 T k c) Bc = 5.15 x 10-10 T k

d) Bb = - 3.27 x 10-10 T k

LEY DE BIOT-SAVART1.- B = -2.26 x 10-4 T k2.- B = 5.24 x 10-5 T

3.- B = (4.81[ N/A2] )(i/a) k4.- B = -2.35 x 10-5 T k5.- B = 1.26 ( 10-3 T

6.- i = 4.77 A

7.- -k

8.- i = 596.83 A

9.- i = 1.91 A

10.- B = 5.65 ( 10-4 T k11.- B = 6.5 ( 10-6 T

12.- a) B = (3.95 x 10-6 N/A2) (I/)

b) B = (4.53 x 10-6 N/A2) (I/)

c) B = (5.4 x 10-6 N/A2) (I/)

LEY DE AMPERE

1.- B = 6 x 10-5 T

2.- B = 3 x 10-5 T

3.- a) B = 2 x 10-5 T, b) B = 4 x 10-6 T

c) B = 1 x 10-6 T

4.- B = 8 x 10-4 T

5.- r = 0.02 m

6.- B = 1.66 x 10-7 T k7.- a) B = -0.5 x 10-6 T k b) B = 2 x 10-6 T i - 3.33 x 10-6 T j

8.- a) i = 30 A, b) B = 1.6 x 10-4 T k9.- B = 1.6 x 10-5 j

10.- cualquiera en donde (x,y) cumpla que x = y

11.- a) B = -3.55 x 10-5 T k, b) B = 0 c) B = 3.55 x 10-5 T k

d) B = -6.4 x 10-5 T k12.- a) B = -7.1 x 10-5 T k b) B = -5.33 x 10-5 T k c) B = -7.1 x 10-5 T k d) B = 4.26 x 10-5 T k13.- a) B = -4 x 10-5 T k

b) B = -5 x 10-6 T k c) B = 1.66 x 10-6 T k14.- a) B = -4 x 10-6 T j b) B = 6.68 x 10-6 T 166.9

15.- B = 0.33 T

16.- B = 0.0025 T

17.- B = 0.01 T

18.- B = 0.021 T

19.- B = 4 mT i +1.3 mT k20.- i = 0.6 A

21.- a) B = 0.027 T

b) B = 0.02 T

1.6 INTERACCION ENTRE CAMPOS

MAGNETICOS

-FUERZA LORENTZ:

1.- F = -1.28 ( 10-13 N k2.- F = -7.9 ( 10-14 N k3.- B = 4.62 ( 10-5 T a 60 al sur del oeste.

4.- F = -2.56 ( 10-13 N k5.- F = 2.56 ( 10-13 N k6.- demostrar

7. - = 17 209 441.29 m/s

8. - F = -1.25 ( 10-12 N j

9. - a) F = -3.5 ( 10-3 N k b) F = -4.71 ( 10-3 N k c) F = 0 d) F = 5.4 ( 10-3 N j

10.- a)F = -7.17 ( 10-13 N j b)F = 5.12 ( 10-13 N i c) F = 0

d) F = 8.2( 10-13 N i - 6.15 ( 10-13 N 11.- F = -2.55 ( 10-13 N k12.- a) al este

b) 30 al norte del este

13.- a) T= 8.7 x 10-8 s

b) V= 46, 706,586.83 m/s

c) K= 1.82 x 10-12 J

14.- a) r = 7.2x 10-4 m

b) f = 2.8x 1010 Hz y T= 3.56 x 10-11 s

15.- a) T= 11.7 x 10-8s

b) V= 26, 666,666.67 m/s

c) K= 1.33 x 107 eV

16.- a) E = 10,540 N/C k b) no

17.- a) = 1, 642,857.14 m/s

b) K= 2.25 x 10-15J

c) K= 1.22 x 10-18 J

18.- a) r = 1421.87 m

b) r = 28.43 m

19.- a) r1 = 0.633 m , r2= 0.65 m

b) r2-r1 = 0.026 m

20.- a) f= 21 343 728.89 Hz

b) K= 7.39 x 10-12 J

c) la f disminuye a la mitad y K aumenta al doble

21.- a) f= 27 447 080.01 Hz

b) r= 0.4 m

c) 250 ciclos

22.- a) V= 2 513 794.88 m/s

b) el paso es de 4.44 x 10-3 m

-FUERZA DE AMPERE:1.- a)- i ; b) k ; c) k ; d) j ; e) k y f) j2.- a) - k ; b) i y c) - j 3.- F = 1.7 ( 10-4 N

4.- F = 1 N

5.- F/ = 1.38 ( 10-3 N/cm verticalmente hacia abajo

6.- B = 1.59 T verticalmente hacia abajo

7.- i = 13.6 A a 53 al norte del este

8.- B = 8 mT k9.- F = -7.5 N k10.- F = -0.15 N k11.- F/ = 14. 025 N/m k12.- B = 0.016 T13.- i = 0.245 A

14.- a) F = 9 mN en la lnea norte-sur a 15 sobre la horizontal

b) F = 2.32 mN al oeste

15.- B = 13 mT verticalmente hacia abajo

16.- a) F/ = 2 ( 10-4 N/m atraccin b) F/ = 2 ( 10-4 N/m repulsin17.- r = 4.5 ( 10-3 m

18.- iB = 81.67 A

19.- a) F = -4.8 ( 10-5 N i b) F = 4.8 ( 10-5 N i20.- F = 3 ( 10-4 N i21.- F/ = 6 ( 10-5 N/m22.- a) B = 24 ( 10-5 T k b) B = 7.8 ( 10-5 T k c) F/ = -12 ( 10-4 N/m i-MOMENTO DE UN PAR MAGNTICO O TORQUE MAGNTICO.

PROBLEMAS

1.- ( = 0.0252 Nm

2.- i = 2.875 A

3.- ( = 0.00672 Nm

4.- ( = 1.36 Nm k5.- B = 6.6 ( 10-3 T

6.- i = 0.833 A

7.- i = 7.6 A

8.- ( = -3.79 ( 10-6 Nm k9.- ( = 0.0156 Nm

10.- a) = 8.64 Am2 k b) ( = 2.59 Nm j11.- F = 0 y ( = 0

12.- ( = 0.24 Nm j13.- ( = 0.015 Nm k14.- a) = 2.16 Am2 k b) ( = -0.64 Nm j15.- a) = 0.3 Am2 b) ( = 0.13 Nm

16.- ( = 28.27 ( 10-7 Nm

17.- a) ( = 0

b) ( = -2.70 Nm j

18.- a) ( = 0

b) ( = -9.75 Nm j19.- a) x = 323

b) n = cos 323 i + sen 323 j c) = 0.33 Am2 i - 0.79 Am2 j d) ( = -0.495 Nm k20.- ( = 6.86 mNm j21.- ( = -1.057 ( 10-2 Nm j22.- a) F130 = 0 ; F120 = -0.138 N k y F50 = 0.138 N k b) F = 0

1.7 CORRIENTES ELECTRICAS DEBIDAS A CAMPOS MAGNETICOS

1.- ( = 150 V

2.- ( = 0.059 V

3.- ( = 750 V

4.- ( = 0.03 V

5.- t = 0.084 s

6.- ( = 196 V

7.- ( = 0.14 V

8.- ( = 79.8 m/s

9.- ( = 1.68 V

10.- B = 62.5 mT

11.- ( = 14 V ; i = 7 A

12.- i = 50.4 A

13- B = 6.98 ( 10-4 T ; = 9.5 ( 10-15 Wb

14.- R = 0.2 (15.- B = 225 mT

16.- ( = 72 V

17.- ( = 0.35 V

18.- ( = 17.66 V

19.- ( = 12.57 V ; i = 0.25 A

20.- ( = 0.12 V

21.- a) ( = 3.7 ( 10-3 Wb

b) ( = 2.64 mV

22.- a) (( = -3.57 ( 10-5 Wb

b) ( = 1.786 ( 10-4 V

c) de A a C

23. F = 3.75 mN

24.- a) F = 6.4 ( 10-20 N

b) E = 0.4 N/C

c) ( = 0.12 V

UNIDAD II ONDAS

2.1 MOVIMIENTO ONDULATORIO

1.- T = 1.8 s

2.- f = 300 resp/min

3.- f = 1.3 Hz ; ( = 8.17 rad/s

4.- T = 4.44 s

5.- f = 499.75 Hz

6.- a) A = 5 m

b) f = 0.064 Hz

c) ( = 5.73

d) x = 3.11 m

7.- f = 0.71 Hz

8.- T = 5.24 s

9.- demostracin

10.- x(5 s) = 0.5 m ; x(2.5 s) = -0.5 m ; x(1.25 s) = 0 m

11.- k = 15.97 N/m

12.- k = 2.56 N/m

13.- ( = 0.316 m/s

14.- x = 0.1 m cos(4.43 rad/s t)

15.- T 1.5 s

16.- f = 2/ (3T)

17.- ( = 0.06 m/s

18.- f = 0.333 Hz ; ( = 0.084 m/s

19.- x = 0.024 m ; ( = 0.068 m/s

20.- demostracin

21.- a = 0.032 m/s222.- ( = 0.29 m/s ; a = 1.28 m/s223.- ( = 2.01 m/s ; a = 25.27 m/s224.- a = 9.8 m/s2 j25.- a = 14.7 m/s226.- ( = 25.13 pulg/s ; a = 105.27 pulg/s227.- ( = 21.79 pulg/s ; a = -52.44 pulg/s2-Tipos de Onda: Mecnica y Electromagntica.

-Ondas viajeras

1.- f = 813.95 Hz

2.- = 3.4 m

3.- f = 10 Hz

4.- demostracin

5.- ( = 22.5 m/s

6.- f = 20 Hz

7.- T = 7.85 ( 10-5 s

8.- y = 0.01 m sen ( (4( rad/m)x (40( rad/s)t (9.- y = 3.8 cm

10.- y = 0.96 cm

11.- y = 0

12.- demostracin

13.- grfica

14.- y = 10 cm sen ((5.24 rad/m)z(15.- a = ( 6.32 m/s2

16.- 0.63 m/s

17.- (= 0.065 m/s

18.- y (5 m, 0 s) = A(0.7071) ; Y (5 m, 0.01 s) = A(0.7071)

19.- conceptual

20.- ( = 130.19 m/s

21.- T = 400N

22.- m = 0.0148 kg

23.- t = 0.77 s

24.- T = 1080 N

25.- ( = 10 m/s ; ( = 314.16 rad/s ; T = 0.02 s ; = 0.2 m

26.- ( = 103.28 m/s ; T = 320N

27.- ( = 73.52 m/s

28.- a) = 0.0176 m y T = 2.27 ms b) ( = ( 0.41 m/s

II.2. ACSTICA (SONIDO)

Velocidad de propagacin del sonido en diferentes medios y variacin con la temperatura.

1.- Y = 3.6 ( 1010 N/m22.- demostrativo

3.- B = 2.9 ( 1010 N/m2

4.- ( = 1125.08 m/s

5.- t = 0.02s

6.- T = 0.0022 s ;

7.- ( = 0.78 m

8.- x = 165.5 m

9.- 2.99 ondas

10.- f = 902.89 Hz

11.- t = 0.02s ; ( = 50.91 m

12.- T = -18.33 C

13.- ( = 1.27 m

14.- 105 %

- Ondas estacionarias1.- ( = 1 m ; ( = 0.5 m

2.- ( = 0.167 m

3.- ( = 500 m/s

4.- f1 = 500 Hz

5.- f1 = 83.75 Hz

6.- en la cuerda ( = 0.66 m ;

en el aire ( = 1.4 m

7.- fp = 2.2 Hz

8.- ( = 340 m/s

9.- f1 = 1761.93 Hz

10.- f1 = 213 Hz

11.- f1 = Hz

12.- fp = 0.63 Hz

13.- f1 f2 = 1.01 Hz

14.- T = 209.64 N

- Potencia, Intensidad y Nivel de Intensidad sonora.

1.- I = 25 x 10-3 W/m22.- P = 2.5 x 10-5 W

3.- I2 = 160 W/m24.- P = 1.13 x 10-3 W

5.- E = 3.9 x 10-6 J

6.- ( = 30 dB

7.- ( = 40 dB

8.- ( = 63 dB

9.- (( = 10 dB

10.- ( = 63 dB

11.- (( = 2.28 dB

12.- I = 5 x 10-5 W/m213.- ( = 89.78 dB

14.- (( = 80 dB

15.- R = 2185 m

16.- I2 = 0.1 W/m2

17.- R = 20,000.00 m

18.- P = 1 x 10-8 W

19.- ( = 80.135 dB

20.- (( = 7.78 dB

-Efecto Doppler.

1.- f0 = 1112.9 Hz

2.- f0 = 690.63 Hz

3.- f0 = 466.12 Hz

4.- v0 = -0.37 m/s

5.- v0 = 0.75 m/s

6.- (= 0.305 m, ( = 0.335 m

7.- No

8.- f0 = 941 Hz

RESULTADO DE LOS EJERCICIOS DEL PROBLEMARIO DE FSICA IV

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