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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR ACTIVIDAD NO. 1 DE FÍSICA I REFORZAMIENTO DE MATEMÁTICAS NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________ FECHA: _____________________________ GRUPO: __________________ No. DE EQUIPO: ___________________ El propósito de esta actividad es aplicar tus conocimientos del área de matemáticas en los siguientes temas: Notación decimal y Notación Científica, saber hacer Operaciones con Números Racionales, Planteamiento y Solución de una Ecuación de Primer Orden con una incógnita, saber Graficar (diagrama de dispersión) y el Cálculo de Razones-Proporciones. En ningún ejercicio se te preguntan Conceptos de Física. 1. Completa la siguiente tabla. Magnitudes físicas Notación Decimal Notación Científica Distancia entre la Tierra y el Sol en Km. 150 000 000 Átomos de Hidrógeno en un gramo. 27 1.1 10 Masa del átomo de Hidrógeno en g. 0.000 000 000 000 000 000 000 001 67 Velocidad de la luz en m/s. 300 000 000 Masa del electrón en kg. 31 9.1 10 Constante gravitacional en 2 2 Nm kg 0.000 000 000 0667 392 2. Resuelve los siguientes problemas, aplica las operaciones con números racionales. a. Una cubeta de pintura puede contener litros de pintura. Cuando el recipiente está vacío y se le agregan litros de pintura, luego se le agregan 3 litros, ¿Cuántos le faltan para llenarse? CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS No. 8 “NARCISO BASSOLS”

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 1

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD NO. 1 DE FÍSICA I

REFORZAMIENTO DE MATEMÁTICAS

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: _____________________________ GRUPO: __________________ No. DE EQUIPO: ___________________

El propósito de esta actividad es aplicar tus conocimientos del área de matemáticas en los

siguientes temas: Notación decimal y Notación Científica, saber hacer Operaciones con Números

Racionales, Planteamiento y Solución de una Ecuación de Primer Orden con una incógnita, saber

Graficar (diagrama de dispersión) y el Cálculo de Razones-Proporciones. En ningún ejercicio se te

preguntan Conceptos de Física.

1. Completa la siguiente tabla.

Magnitudes físicas Notación Decimal Notación Científica

Distancia entre la Tierra y el Sol

en Km.

150 000 000

Átomos de Hidrógeno en un

gramo.

271.1 10

Masa del átomo de Hidrógeno

en g.

0.000 000 000 000 000

000 000 001 67

Velocidad de la luz en m/s. 300 000 000

Masa del electrón en kg. 319.1 10

Constante gravitacional en 2

2

Nm

kg

0.000 000 000 0667 392

2. Resuelve los siguientes problemas, aplica las operaciones con números racionales.

a. Una cubeta de pintura puede contener

litros de pintura. Cuando el recipiente está

vacío y se le agregan

litros de pintura, luego se le agregan 3

litros, ¿Cuántos le

faltan para llenarse?

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b. Dos ciudades se encuentran a 240 km de distancia. Un corredor recorre un día 1

6 de esa

distancia, el otro 1

4 y el tercer día 1

8 de la misma. ¿Qué distancia le falta por recorrer?

c. Un avión vuela a una velocidad constante. Cada columna de la siguiente tabla

proporciona la velocidad del avión:

Distancia en kilómetros 700 1400 2100 2800 3500 4200

Tiempo en horas 1 2 3 4 5 6

Realiza la gráfica distancia vs tiempo.

¿Cuál es la razón de distancia y el tiempo?

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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD NO. 2 DE FÍSICA I

REFORZAMIENTO DE MATEMÁTICAS

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: ____________________________ No. DE EQUIPO: ____________________ GRUPO: __________________

1. Resuelve las siguientes ecuaciones de primer grado.

a. 8 12

5 5z

b. 9 1 8( 3)p p

c. 1 3

2 1 2 2x x

2. Establece una ecuación para resolver el problema.

Un triángulo escaleno tiene un perímetro de 49 cm, calcula las longitudes de sus tres lados,

sabiendo que el lado más largo es el triple de largo que el lado más corto y el lado restante es 3

cm más grande que el más corto.

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3. Resuelve los siguientes sistemas de ecuaciones por algún método algebraico y después

grafica cada uno.

. 6 3 12 . 2 3

1 3 4

a x y b x y

x y x y

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4. Obtener la longitud de una escalera recargada en una pared de 4.33 m de altura que

forma un ángulo de 60° con respecto al piso.

5. Determinar la longitud del segmento MN.

6. Desde el mirador de la torre que se encuentra a 50 m de altura un observador ve bajo un

ángulo de 60 ° una embarcación. ¿A qué distancia de la costa se encuentra la embarcación?

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ACTIVIDAD No. 3 FÍSICA I

CONVERSIÓN DE SISTEMAS DE UNIDADES Y ÁLGEBRA VECTORIAL

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: _________________________ GRUPO: ________________ No. DE EQUIPO: ___________________

1. Resuelve las siguientes conversiones de unidades a) 1.5 km a m b) 3 000 m a km c) 8 m a cm d) 35 ft a m e) 50 mi

h

a km

h

f) 15 in a cm g) 12 mi a km h) 250 ml a cm3 i) 80 km

h

a m

s

j) 450 cm2 a m2 k) 1 000 l a m3

2. En la figura 1, si 1 8 NF ,

2 5 NF y 3 10 NF . Calcula la fuerza resultante.

Figura 1

3. Con los datos que se muestran en la figura 2, calcular la magnitud del vector resultante y su

dirección.

Figura 2

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4. Tomando la magnitud de 90 N y la dirección del vector F, calcular las magnitudes de las componentes a partir del diagrama vectorial, que se muestran en la figura 3.

Figura 3

5. En la figura 4 se representan tres vectores en unidades arbitrarias. Determina el vector resultante.

Figura 4

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6. En el sistema de fuerzas que se muestra en la figura 5 determinar la fuerza resultante.

Figura 5

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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD No. 4 FÍSICA I

PRIMERA Y SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO, CENTROIDES

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: ___________________________ GRUPO: ________________ No. DE EQUIPO: ___________________

1. Observa la gimnasta que cuelga de las argollas. Argumenta tus respuestas: Si ella cuelga con su peso dividido por igual entre las dos argollas, ¿qué indicarían unas básculas colocadas en las cuerdas, en comparación con el peso de ella? Supón que su peso cuelga un poco más de la argolla izquierda. ¿Qué marcaría una báscula en la cuerda derecha?

2. Un cable está tendido sobre dos postes colocados con una separación de 6 m. A la mitad del

cable se cuelga un letrero que provoca un pandeo, por lo cual el cable desciende verticalmente

una distancia de 50 cm. Si la tensión en cada segmento del cable es de 2000 N, ¿cuál es el peso

del letrero?

3. Calcular la tensión en la cuerda 2T , si el peso del objeto es de 25 N.

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4. La fuerza F ilustrada en la figura es de 400 N y el peso del hierro es insignificante. ¿Cuál es el momento de torsión resultante en torno al eje A y en torno del eje B?

5. ¿Cuál es el momento de torsión resultante en torno al punto A de la figura? No tome en cuenta el peso de la barra.

6. Los niños adquieren la intuición del momento de torsión cuando juegan en el sube y baja. Se pueden equilibrar en él, aunque tengan distintos pesos. Sólo el peso no produce la rotación. Los niños pronto aprenden que la distancia desde el pivote hasta donde se sientan tiene tanta importancia como su peso. En la figura el peso del sube y baja es de 700 N, calcula la fuerza de reacción en el pivote y el momento de torsión resultante.

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7. Calcula el peso que soportan los apoyos considerando que la viga tiene un peso de 180 N. La masa 1 es de 50 kg y la masa 2 es de 100 kg.

8. Un peso “P” está colocado sobre una viga horizontal apoyada en A y B. La distancia entre los

soportes es de 3 m y el peso “P” está situado de tal manera que la reacción en el soporte A es el doble de la reacción en el soporte B. Sin considerar el peso de la viga, determina la distancia “x”.

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SEGUNDA PARTE CENTROIDES

Determinar el centroide de las siguientes figuras.

1.

2.

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3.

4.

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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD No. 5 FÍSICA I

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: ___________________________ GRUPO: ________________ No. DE EQUIPO: _________________

MRU Y MRUA

1. De la siguiente figura; (a) calcular las velocidades de los puntos: AB, de BC, de CD y de DE. La

velocidad promedio de las velocidades.

2. Un cohete pequeño sale de su plataforma en dirección vertical ascendente y recorre una

distancia de 40 m antes de volver a la Tierra 5 s después de que fue lanzado. ¿Cuál fue la

velocidad media de su recorrido?

3. A la pelota de la figura se le imparte una velocidad inicial de 16 m/s en la parte más baja de un

plano inclinado. Dos segundos más tarde sigue moviéndose sobre el plano, pero con una

velocidad de sólo 4 m/s. ¿Cuál es la aceleración?

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4. Un tren monorriel que viaja a 22 m/ s tiene que detenerse en una distancia de 120 m. ¿Qué

aceleración media se requiere cuál es el tiempo de frenado?

5. Se deja caer una piedra a partir del estado de reposo. ¿Cuándo alcanzará un desplazamiento

de 18 m por debajo del punto de partida? ¿Cuál es su velocidad en ese momento?

6. Se dispara verticalmente hacia arriba una flecha con una velocidad de 2 m/s. Tres segundos

después, otra flecha es disparada hacia arriba con una velocidad de 3 m/s. ¿En qué tiempo y

posición se encontrarán las dos flechas?

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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD NO. 1 FÍSICA III

REFORZAMIENTO DE MATEMÁTICAS

NOMBRE DEL ALUMNO: _______________________________________________________________________________

FECHA: ______________________________ No. DE EQUIPO: ____________________ GRUPO: ________________

1. Expresa en notación científica

a) 43.65 =

b) 0.00078 =

c) 827 000 000 000 =

d) 0.000 000 000 000 0324 =

e) ¿Cuánto vale n? si, 95 623.47=9.562347×10n

2. Encuentra el lado marcado como x. Expresa tus respuestas redondeadas a dos lugares decimales.

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 17

3. De acuerdo con los datos de la figura determina los valores de los ángulos x, y el lado del

triángulo faltante.

4. Determina el valor de la altura de la torre y el valor ángulo .

5. Calcula las longitudes de los triángulos que se te piden.

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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD NO. 2 FÍSICA III

VECTORES Y REFORZAMIENTO DE MATEMÁTICAS

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

GRUPO: ________________ No. DE EQUIPO: _________________ FECHA: ___________________________________

1. Calcular la fuerza resultante en cada caso:

a)

1 40F N 2 30F N 3 50F N

b)

1 30F N

2 20F N

3 33F N

2. Calcular la fuerza resultante que se ejerce sobre la argolla en la figura.

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 19

3. Hallar analíticamente la resultante de los siguientes vectores. Determinar también el ángulo

formado con respecto al eje x positivo.

5. Sin usar calculadora, efectúa las siguientes operaciones y expresa el resultado en notación

científica.

3 2

5

3 9

5

5 6

3 9

(7.2 10 )(8.1 10 ))

4.3 10

(4.1 10 )(5.8 10 ))

5.2 10

(6.4 10 )(5.7 10 ))

(1.2 10 )(4.2 10 )

a

b

c

6. En las ecuaciones despeja los valores de las incógnitas que se te piden

2

12

2

18.85 10

4

C

k Nm

Despeja y calcula el valor de k.

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 20

( )k f iE q V V Despeja a ,f iV V y q

1 2p

kQ QE

r

Despeja a 1 2, Q Qr y

0

AC K

d

Despejar 0, ,A d y k

2

qE k

r

Despejar q y r

1 2

2

q qF k

r

Despejar 1 2, ,q q r y k

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD No. 3 FÍSICA III

LEY DE COULOMB Y CAMPO ELÉCTRICO

1. Una partícula alfa consiste en dos protones (qe = 1.6 x10-19 C) y dos neutrones (sin carga).

¿Cuál es la fuerza de repulsión entre dos partículas alfa separadas 2 mm entre sí?

2. Una esfera de 8 cm de diámetro tiene una carga de 4 µC en su superficie. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en la superficie, 2 cm fuera de la superficie?

3. Una carga de +6 µC está 44 mm a la derecha de una carga de -8 µC. ¿Cuál es la fuerza resultante sobre una carga de −2 µC que se encuentra 20 mm a la derecha de la carga de −8 µC?

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4. De acuerdo con la figura, calcular la fuerza resultante sobre la carga Q2.

5. De acuerdo con los datos que se encuentran en la figura, las cargas Q1 = 30 nC y Q2 = - 90 nC. Calcular la intensidad del campo eléctrico resultante en el punto P.

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6. Calcula la intensidad del campo eléctrico resultante en el punto P del sistema de cargas que

se muestra en la figura, siendo los valores de las cargas Q1 = 6 µC y Q2 = 9 µC.

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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD No. 4 FÍSICA III

POTENCIAL ELÉCTRICO, ENERGIA-TRABAJO Y CAPACITORES

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: ___________________________ GRUPO: ________________ No. DE EQUIPO: ___________________

1. Una placa cargada positivamente esta 30 mm más arriba que una placa cargada

negativamente, y la intensidad del campo eléctrico tiene una magnitud de 6X10⁴ N/C.

¿Cuánto trabajo realiza el campo eléctrico cuando una carga de +4 µC se mueve desde Ia

placa negativa hasta Ia placa positiva?

2. ¿A qué distancia de una carga de -7 µC otra carga de -3 nC tendrá una energía potencial de 60

mJ? ¿Qué fuerza inicial experimentara la carga de -3 nC?

3. Dos placas paralelas están separadas 50 mm en el aire. Si la intensidad del campo eléctrico

entre las placas es de 2 X 10⁴ N/C, ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas?

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 25

4. Un capacitor tiene una diferencia de potencial de 240 V, placas con un área de 5 cm2 y una

separación entre ellas de 3 mm. ¿Cuáles son la capacitancia y el campo eléctrico que existe

entre las placas? ¿Cuál es la carga de cada placa?

5. Suponga que el capacitor del problema anterior se desconecta de la batería de 240 V y luego

se inserta mica (k=5) entre las placas. ¿Cuáles son los nuevos valores de voltaje y de campo

eléctrico? Si se vuelve a conectar la batería de 240 V ¿Cuál será la carga entre las placas?

6. Una carga de +6 µC se encuentra en x = 0 sobre el eje x, y una carga de -2 µC se localiza en x

= 8 cm. ¿Cuánto trabajo es realizado por el campo eléctrico al llevar una carga de -3 µC desde

el punto x= 10 cm hasta el punto x = 3 cm?

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 26

CIRCUITOS DE CAPACITORES

7. Cuatro capacitores A, B, C y D tienen capacitancias de 12, 16, 20 y 26 µF, respectivamente.

Los capacitores A y B están conectados en paralelo. Después la combinación se cambia a

paralelo con C y D. ¿Cuál es la capacitancia equivalente?

8. Capacitores están conectados como se muestra en la figura. a) Encuentre la capacitancia

equivalente entre los puntos a y b. b) Calcule la carga de cada uno de los capacitores si el

Vab= 15.0 V.

9. Determine la capacitancia equivalente entre los puntos a y b en la combinación de capacitores que se muestra en la figura. b) Calcule la carga de cada uno de los capacitores si el Vab= 20 V. c) Calcula la energía potencial almacenada total.

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 27

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD No. 5 FÍSICA III

RESISTENCIA ELÉCTRICA Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS RESISTIVOS

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

FECHA: ___________________________ GRUPO: ________________ No. DE EQUIPO: ___________________

1. ¿Cuál será la longitud necesaria para construir una resistencia de 10 Ω, en un hilo de Nicromo de 0.5 mm de diámetro?

2. El rotor de un alternador está bobinado con hilo de cobre y tiene una resistencia de 0.87 Ω

medida a 60°C. Calcular el valor de la resistencia cuando el rotor se ha enfriado y la temperatura ambiente es de 20°C.

3. Calcular el valor de la resistencia de un conductor de cobre de 2000 mm de longitud y 0.5cm de diámetro.

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS No. 8 “NARCISO BASSOLS”

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 28

4. Encuentre la resistencia equivalente del circuito que aparece en la figura. Si se aplica una diferencia de potencial de 24 v al circuito ilustrado en la figura, ¿cuáles serán la corriente y el voltaje a través del resistor de 1 ?

5. Obtén el valor de las intensidades de corriente y voltajes de cada uno de los capacitores del

siguiente circuito. R1= 3 Ω, R2= 6 Ω, R3= 5 Ω, R4= 2 Ω, R5= 15 Ω, R6= 20 Ω, R7= 4 Ω y V= 150 volts.

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 29

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

ACTIVIDAD NO. 1 FÍSICA IV

LEY DE COULOMB Y ESPECTROS DE CAMPO ELÉCTRICO

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

GRUPO: ________________ FECHA: __________________________ No. DE EQUIPO: __________________________

1. Una partícula alfa consiste en dos protones (qe = 1.6 x10-19 C) y dos neutrones (sin

carga). ¿Cuál es la fuerza de repulsión entre dos partículas alfa separadas 2 mm entre

sí?

2. Una carga de +6 µC está 44 mm a la derecha de una carga de -8 µC. ¿Cuál es la

fuerza resultante sobre una carga de −2 µC que se encuentra 20 mm a la derecha de

la carga de −8 µC?

3. El mismo número de electrones se coloca en dos esferas de metal separadas 3.0 cm

en el aire. ¿Cuántos electrones hay en cada esfera si la fuerza resultante es de 4500

N?

4. En los vértices del triángulo equilátero existen tres cargas puntuales, como se ve en la

figura 1. Calcula la fuerza resultante sobre la carga de valor 2.00 µC.

Figura 1

5. Representa los espectros del campo eléctrico mediante un dibujo, para las cargas

eléctricas que se te presentan a continuación: ,

) ,

) ,

)a

b

c

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 30

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR ACTIVIDAD NO. 2 FÍSICA IV

ACTIVIDAD NO. 2 FÍSICA IV

PROBLEMAS DE CAMPO ELÉCTRICO

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

GRUPO: ________________ FECHA: _____________________________ No. DE EQUIPO: _____________________

10. Una esfera de 8 cm de diámetro tiene una carga de 4 µC en su superficie. ¿Cuál es la

intensidad del campo eléctrico en la superficie, 2 cm fuera de la superficie?

11. ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica sobre un electrón en un

campo eléctrico uniforme de 2360 N/C de intensidad que apunta hacia el este?

12. Una carga de -20 µC se halla 50 mm a la derecha de una carga de 49 µC. ¿Cuál es la

intensidad del campo resultante en un punto situado 24 mm directamente arriba de

la carga de -20 µC?

13. Un protón es proyectado en la dirección positiva de x al interior de una región de un

campo eléctrico uniforme E = 6.00 x 105 N/C en el instante t = 0. El protón recorre

una distancia de 7 cm antes de llegar al reposo. Determine a) la aceleración del

protón, b) su rapidez inicial y c) el intervalo de tiempo en el cual el protón queda en

reposo.

14. Determina el campo eléctrico resultante en A debido a las cargas 1Q y

2Q .

A

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ACTIVIDAD NO. 3 FÍSICA IV

LEY DE COULOMB DEL MAGNETISMO Y FLUJO MAGNÉTICO

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

GRUPO: ________________ FECHA: ________________________________ No. DE EQUIPO: ____________________

1. La intensidad de los polos de un imán de 18 cm de longitud es de 8 Am. Hallar la fuerza

ejercida sobre un polo de prueba norte de 4 Am, situado en un punto Q en el aire, a 12 cm

de cada polo del imán.

2. Un polo magnético experimenta una fuerza de 0.8 N en un campo magnético de inducción

0.05 T. Calcular la intensidad de dicho polo.

3. Un imán de 16 cm de longitud tiene unos polos de 40 Am de intensidad. Hallar la fuerza

ejercida sobre un polo sur de 5 Am de intensidad situado en un punto en el aire, en la

dirección del eje del imán y a 4 cm de su polo norte.

4. Una espira rectangular de 8 cm de ancho y 18 cm de largo forma un ángulo de 30° respecto al flujo magnético en la figura 29.10. Si la densidad de flujo es 0.3 T, calcula el flujo magnético que penetra la espira.

5. Una bobina de alambre de 30 cm de diámetro está en dirección perpendicular a un campo magnético de 0.6 T. Si la bobina gira hasta formar un ángulo de 60° con ese campo, ¿cómo cambiará el flujo?

6. Un flujo de 13.6 mWb pasa a través de una espira de alambre de 240 mm de diámetro.

Encuentre la magnitud de la densidad de flujo magnético si el plano de la bobina es perpendicular al campo.

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ACTIVIDAD NO. 4 FÍSICA IV

CAMPOS Y FUERZAS MAGNÉTICAS

NOMBRE DEL ALUMNO: ________________________________________________________________________________

GRUPO: ________________ FECHA: _____________________________ No. DE EQUIPO: ____________________

1. ¿Cuál es la inducción magnética B en el aire en un punto localizado a 6 cm de un alambre

largo que conduce una corriente de 4 A?

2. Una bobina circular con 400 vueltas de alambre en el aire tiene 6 cm de radio y está en el

mismo plano de la hoja. ¿Qué corriente deberá pasar por la bobina para producir una

densidad de flujo de 2 mT en su centro?

3. Un solenoide de 30 cm de longitud y 4 cm de diámetro tiene un devanado de 400 vueltas de

alambre enrolladas estrechamente en un material no magnético. Si la corriente en el alambre

es de 6 A, calcula la inducción magnética a lo largo del centro del solenoide.

4. Una bobina circular con 60 vueltas tiene 75 mm de radio. ¿Qué corriente deberá existir en la

bobina para que se produzca una densidad de flujo de 300 µT en el centro de la bobina?

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5. Determinar la fuerza que ejerce un campo magnético cuya inducción tiene una magnitud de

0.35 T, sobre un electrón que entra perpendicular a dicho campo con una rapidez de 25 m/s.

6. Una partícula cargada con 17 µC se mueve perpendicularmente a un campo magnético a

razón de 41.66 m/s y recibe una fuerza magnética de 9.8 x 102 N que la desvía de su

trayectoria. Determinar el valor de la intensidad del campo magnético.

7. Un haz de electrones atraviesa, sin sufrir desviación alguna, una región donde existen un

campo eléctrico y otro magnético. Si se suprime el campo eléctrico, los electrones se mueven

en el campo magnético en trayectorias circulares de 1.14 cm de radio. Determinar la relación

de la carga eléctrica a la masa, tomando en cuenta que el gradiente de potencial del campo

eléctrico vale 8 x 103 V/m y que la inducción magnética es de 2 x 10-3 T.

8. Un solenoide recto, con una longitud de 5O cm y una sección recta de 9 cm2, está constituido

por 400 vueltas de alambre conductor, por la que circula una corriente eléctrica de 2 A de

intensidad. La permeabilidad magnética relativa de su núcleo de hierro es de 600. Calcular:

a) La excitación magnética

b) La inducción magnética

c) El flujo magnético, precisamente en el centro de su núcleo.

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9. Un núcleo toroidal de hierro de 4 cm2 de sección recta y l0 cm de diámetro medio se embobina

a base de 5 espiras/cm. La permeabilidad magnética relativa del hierro en cuestión es de 2000.

Calcular:

a) La reluctancia del núcleo.

b) La fuerza magnetomotriz producida por una corriente eléctrica de 0.5 A de intensidad

circulando por el embobinado.

c) El flujo magnético en el núcleo debido a esa corriente.

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ACTIVIDAD NO. 5 FÍSICA IV

FUERZA SOBRE UN CONDUCTOR RECTO CON CORRIENTE SITUADO DENTRO DE UN

CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME. MOMENTO DE TORSIÓN SOBRE UNA ESPIRA

BOBINA DE CORRIENTE EN UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME.

1. Dos conductores rectilíneos paralelos de gran longitud, están separados 4 cm en el aire y

conducen una corriente de 2 A y 6 A, respectivamente en el mismo sentido. Hallar la fuerza

ejercida entre ambos por unidad de longitud si las corrientes tienen:

a) El mismo sentido

b) Sentidos opuestos

2. Determinar la cantidad de carga eléctrica que circula durante 48 s por un conductor recto que

forma un ángulo de 25° con un campo magnético uniforme de 14 x 102 gauss de inducción

magnética, sabiendo que el conductor de referencia recibe una fuerza magnética de 7.5 x 10-2

N cuando 6 cm de su longitud quedan dentro de la zona de influencia de dicho campo.

3. Determinar la distancia que separa a dos conductores rectos y paralelos de 15 cm de longitud,

considerando que por cada uno de ellos circula una carga dé 75 C en 0.18 minutos, y que

entre ellos existe una fuerza magnética cuya magnitud es de 19.6 dinas.

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Elaboró profesora: Edith Martínez Martínez Página 36

4. Una bobina rectangular de 25 espiras se suspende en un campo magnético cuyo valor de

inducción es 0.2 T. El plano de la bobina es paralelo a la dirección del campo, y las

dimensiones del cuadro son: 15 cm según la perpendicular y 12 cm según el campo. Hallar la

intensidad de corriente que debe circular por la bobina, si el momento del par de fuerzas que

se ejerce sobre ella vale 5.4 m N.

5. Un trozo de alambre de 12 cm conduce una corriente de 4.0 A formando un ángulo de 41º al

norte de un campo B dirigido al este. ¿Cuál deberá ser la magnitud del campo B para que

produzca una fuerza de 5 N sobre ese trozo de alambre? ¿Cuál es la dirección de la fuerza?

6. Hallar la magnitud de la fuerza ejercida sobre un conductor recto de 5 cm de longitud, por el

cuál circula una corriente de 30 A de intensidad, cuando se introduce a un campo magnético

de inducción 0.8 T, de tal manera que la longitud del conductor y el campo sean

perpendiculares entre sí.

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ACTIVIDAD NO. 6 FÍSICA IV

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN, FEM INDUCIDA Y TRANSFORMADOR ELÉCTRICO

1. Un amperímetro tiene una resistencia de 0.006 Ω y cada división de su escala de medida

equivale a 1.4. ¿Con qué resistencia se debe conectar en paralelo para convertirlo en otro

amperímetro en el que cada división de su escala de medida equivalga a 5 A de intensidad de

corriente eléctrica?

2. Un galvanómetro tiene una resistencia de 28 Ω e indica 1 mA a fondo de escala. Determinar

qué valor de resistencia y cómo se debe conectar, para convertir a dicho galvanómetro en:

a) un amperímetro con 0.25 A de intensidad de corriente a fondo de escala

b) un voltímetro con 0.2 voltios a fondo de escala.

3. Una bobina de alambre de 8 cm de diámetro tiene 50 espiras y está colocada dentro de

campo B de 1.8 T. Si el campo B se reduce a 0.6 T en 0.002 s, ¿cuál es la fem inducida?

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4. Una bobina cuadrada que tiene 100 espiras con un área de 0.044 m2 se coloca de modo que

su plano sea perpendicular a un campo B constante de 4 mT. La bobina gira hasta una

posición paralela al campo en un lapso de 0.3 s. ¿Cuál es la fem inducida?

5. Un alambre de 0.15 m de longitud se desplaza a una velocidad constante de 4 m/s en una

dirección que forma un ángulo de 36° con un campo magnético de 0.4 T. El eje del alambre

es perpendicular a las líneas de flujo magnético. ¿Cuál es la fem inducida?

6. La tensión del primario de un transformador es de 1650 V y la del secundario 110 V.

Sabiendo que la intensidad de la corriente en el secundario es de 45 A, calcular la intensidad

de la corriente en el primario, suponiendo que el rendimiento es del 100%.

7. El primario de un transformador elevador tiene 50 vueltas, su secundario tiene 1500 vueltas.

El primario se conecta a un generador de corriente alterna que proporciona 120 voltios.

Determinar:

a) La tensión en el secundario.

b) La intensidad de corriente que fluye en el secundario, sabiendo que en el primario

fluyen 90 amperios.

c) La potencia entregada al primario y la que da el secundario.