educacion

1. UNIVERSIDAD FERMIN TORO
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE FISICA
EXAMEN IICORTE FISICA II(20%).
Instrucciones:
Luego de entrar al examen tienes 120min para realizarlo y montarlo a plataforma por
cualquier forma que sea posible. Debes enviarme el link.
El tiempo lo puedo ver en las entradas por alumno.
Suerte.
NOMBRE DEL ALUMNO: ERICK GIL Ci 14.442.417
Respondalassiguientespreguntas: (1ptos.c/u)
1. Que es un dieléctrico.
material mal conductor de electricidad, por lo que puede ser utilizado como aislante
eléctrico, y además si es sometido a un campo eléctrico externo, puede establecerse en él un
campo eléctrico interno, a diferencia de los materiales aislantes con los que suelen
confundirse. Todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales
aislantes son dieléctricos.
Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la goma, la mica, la
cera , el papel, la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico
y la baquelita.
2. Cuando dos o más resistencias están conectadas en paralelo. Diga las características generales.
Diremos que dos elementos están conectados en "Paralelo" cuando se encuentran unidos
mutuamente por ambos extremos, no importando si existen otros elementos conectados en dichas
uniones.
En circuito en paralelo el voltaje total será igual al voltaje que pasa por cada una de las
resistencias 𝑉𝑇 = 𝑉𝑅1 = 𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅𝑛

2. En circuito en paralelo la corriente total será igual a la suma de todas las corrientes que pasa
por cada una de las resistencias 𝐼 𝑇 = 𝐼 𝑅1 + 𝑉𝑅2 + ⋯ + 𝐼 𝑅𝑛
Una asociación de resistencias en paralelo es equivalente a una única resistencia R, en la que se
cumple que:
Req=1/R1+ 1/R2+…+1/Rn
3. ¿Que es el campo magnético y cuáles son las fuente que lo producen?
Es un campo que rodea algunos cuerpos y se caracteriza porque produce una fuerza que es capaz de
atraer a otros cuerpos metálicos hacia sí, o de orientarlos en una dirección determinada. Se designa
con la letra "B" y su unidad es el Tesla [ T ].
• El primer generador de campos magnéticos es el sol. Este puede enviar hacia la tierra ondas
magnéticas capaces de afectar tanto a nuestros sistemas de telecomunicaciones como a nuestro
cuerpo.
• Los campos magnéticos también están asociados al uso de la electricidad. Siempre que una
corriente circula por un conductor genera a su alrededor un campo magnético.
• Los imanes y el mismo planeta tierra generan un campo magnético en forma natural, es
decir, no se requiere que suceda otro fenómeno para que dicho campo se manifieste.
• Veamos cada una las diferentes ondas en orden decreciente de su longitud de onda y por lo
tanto, orden creciente de su frecuencia, y como se producen: Ondas de radio, son el resultado de la
aceleración de cargas a través de alambres conductores. Son generados por dispositivos
electrónicos. Microondas que son ondas de radio de longitud corta también generadas por
dispositivos electrónicos, se utilizan en sistemas de radar y para hornos a microondas.
4. Cuáles son las propiedades más importantes de los imanes?
Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la
magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. En ellos la
capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur,
debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco
imán natural. Entre sus propiedades tenemos
Efecto de fuerza (atrae el hierro y lo retiene)
Efecto de orientación (se sitúan en dirección norte – sur)

3. Resuelvalossiguientesejercicios:
1. Se tienen dos condensadores, CA B (de terminales A y B) y CCD (de terminales C y D)
conectados entre sí por los terminales B y C. Los terminales A y D se conectan a los
terminales de una fuente de tensión de 12 voltios. Si CA B = 300 nF y CCD = 100 nF,
calcule la tensión entre los terminales A y B.(3ptos)
2. Encuentre lasresistenciasequivalentes[Rab] del siguientecircuito.(3ptos)
a
b








𝑄
𝐶1
+
𝑄
𝐶2
= 𝑉 𝑄 = 𝑉
𝐶1 𝐶2
𝐶2 + 𝐶1
𝑉 = 12 𝑥
300𝑥10−9 𝑥100𝑥10−9
100𝑥10−9 + 300 𝑥 10−9 = 9𝑥10−7 𝐶
𝑉𝐴𝐵 =
𝑄
𝐶1
=
9𝑥10−7
300𝑥10−9 = 3𝑉
𝑅 𝑎 =
(3)(6)
3 + 6
=
18
9
= 2Ω
𝑅1 = 5 + 15 = 20Ω
𝑅2 =
(20)(60)
20 + 60
=
1200
80
= 15Ω
𝑅 𝑏 = 15 + 10 = 25Ω

4. 𝑅3 =
(75)( 𝑅 𝑏)
75 + 𝑅 𝑏
=
(75)(25)
75 + 25
=
1875
100
= 18,75Ω
𝑅4 = 𝑅3 + 11,25 = 18,75 + 11,25 = 30Ω
𝑅5 =
(30)(20)
30 + 20
=
600
50
= 12Ω
𝑅6 = 𝑅5 + 2 = 12 + 2 = 14Ω

5. 𝑅7 =
(14)(26)
14 + 26
=
364
40
= 9,1Ω
𝑅 𝑒𝑞 = 2.5 + 𝑅7 + 3,4 = 2.5 + 9,1 + 3,4 = 15Ω

6. 3. a) Use kirchhoff calcularlascorrientesde lasramasI1, I2,I3.(4ptos)
I1

230V
I2



I3
460V

i1
( 𝟏 + 𝟐 + 𝟒) 𝒙 𝑰 𝟏 + 𝟐 𝒙 𝑰 𝟐 + 𝑰 𝟑 = 𝟐𝟑𝟎
𝟐𝒙 𝑰 𝟏 + ( 𝟐 + 𝟓 + 𝟑) 𝒙 𝑰 𝟐 − 𝟑 𝒙 𝑰 𝟑 = 𝟒𝟔𝟎
𝑰 𝟏 − 𝟑 𝒙 𝑰 𝟐 + ( 𝟏 + 𝟑 + 𝟔) 𝒙 𝑰 𝟑 = 𝟎
{
𝟕𝑰 𝟏 + 𝟐𝑰 𝟐 + 𝑰 𝟑 = 𝟐𝟑𝟎
𝟐𝑰 𝟏 + 𝟏𝟎𝑰 𝟐 − 𝟑𝑰 𝟑 = 𝟒𝟔𝟎
𝑰 𝟐 − 𝟑𝑰 𝟐 + 𝟏𝟎𝑰 𝟑 = 𝟎

7. 4. Un haz de protones moviéndose a 104 km/s penetra perpendicularmente en un campo
magnético uniforme de 0,1 T. Determina el radio de curvatura de la trayectoria y el período
de revolución.3ptos
Datos del protón: m = 1,67·10–27 kg; q = 1,6·10–19 C
𝑭 = 𝒎 𝒂 𝒏 = 𝒎(
𝑽 𝟐
𝑹
)
𝑹 = 𝒎
𝑽 𝟐
𝑭
𝑭
→ = 𝒒𝒗𝑩( 𝒖 𝒗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝒙 𝒖 𝑩⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )
𝒗⃗⃗ = 𝒗𝒊 + 𝟎𝒋 + 𝟎𝒌⃗⃗⃗ ; 𝒖 𝒗⃗⃗⃗⃗ = 𝒊 + 𝟎𝒋 + 𝟎𝒌⃗⃗⃗
𝑩⃗⃗ = 𝟎𝒊 + 𝟎𝒋 + 𝑩𝒌⃗⃗⃗ ; 𝒖 𝑩⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝟎𝒊 + 𝟎𝒋 + 𝒌⃗⃗⃗
Producto vectorial :
𝒖 𝒗⃗⃗⃗⃗ 𝒙 𝒖 𝑩⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝒊 𝒙 𝒌⃗⃗ = −𝒋
𝑭⃗⃗ = 𝒒 𝒗 𝑩 (−𝒋)
Fuerza magnética f = q v B

8. Sustituimos
𝑹 = 𝒎
𝑽 𝟐
𝒒𝒗𝑩
= 𝒎
𝒗
𝒒𝑩
𝑹 =
𝟏, 𝟔𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟐𝟕
𝒌𝒈 . 𝟏𝟎 𝟕 𝒎
𝒔⁄
𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟗 𝑪 . 𝟎, 𝟏 𝑻
= 𝟏, 𝟎𝟒 𝒎
Hallamos el periodo
𝒗 =
𝟐𝝅
𝑻
𝑹 =
𝟐𝝅
𝑻
𝒎𝒗
𝒒𝑩
𝑻 =
𝟐𝝅𝒎𝒗
𝒗𝒒𝑩
=
𝟐𝝅𝒎
𝒒𝑩
=
𝟐. 𝝅. 𝟏, 𝟔𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟐𝟕
𝒌𝒈
𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟗 𝑪 . 𝟎, 𝟏 𝑻
=
𝟐. 𝝅. 𝟏, 𝟔𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟐𝟕
𝒌𝒈
𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟐𝟎 𝑪
𝑵
𝑪. 𝒎. 𝒔−𝟏
𝑻 =
𝟐. 𝝅. 𝟏, 𝟔𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟐𝟕
𝒌𝒈
𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟐𝟎
𝒌𝒈
𝒎
𝒔 𝟐 𝒔
𝒎
= 𝟔, 𝟓𝟔𝒙 𝟏𝟎−𝟕
𝒔
5. Un electrón que sube por el eje Z a 1000 km/s penetra en un campo magnético de 5 T
dirigido según el eje Y positivo. Determina la fuerza a que se verá sometido.3ptos

9. 𝑭
→ = 𝒒𝒗𝑩( 𝒖 𝒗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝒙 𝒖 𝑩⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )
𝒗⃗⃗ = 𝟎𝒊 + 𝟎𝒋 + 𝒗𝒌⃗⃗⃗
𝑣 = 106
𝑚
𝑠
𝒖 𝒗⃗⃗⃗⃗ = 𝟎𝒊 + 𝟎𝒋 + 𝒌⃗⃗⃗
𝐵⃗ = 0 𝑖 + 𝐵𝑗 + 0𝑘⃗⃗⃗ = 5𝑇
𝒖 𝑩⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝟎𝒊 + 𝒋 + 𝟎𝒌⃗⃗⃗
Producto vectorial
𝒖 𝒗⃗⃗⃗⃗ 𝒙 𝒖 𝑩⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝒌⃗⃗ 𝒙 𝒋 = −𝒊
𝑭⃗⃗ = −𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟏𝟗
𝑪 . 𝟏𝟎 𝟔
𝒎
𝒔
. 𝟓𝑻 (−𝒊)
𝑭⃗⃗ = 𝟖. 𝟏𝟎−𝟏𝟑
𝑪
𝒎
𝒔
𝑵
𝑪. 𝒎. 𝒔−𝟏
( 𝒊) = 𝟖. 𝟏𝟎−𝟏𝟑
𝑵(𝒊)