Física II, Examen Parcial 3

Física II, Examen Parcial 3
Apellido Paterno ___________________ Apellido Materno ______________________
Nombre _____________________________________________________________
Número de cuenta _____________________________________________________
Grupo _____________________
Fecha _______________________
lugo51Examen parcial 3-1 Dos hojas de papel aluminio Tabla I. Mediciones resultantes del paso de la corriente eléctrica a tratienen una separación de 1.20 mm, una capacitancia de vés de un resistor .
(los cuatro dígitos de la derecha de su número de cuenI [A]
V [V]
UI [A]
UV [V]
ta/10) pF y una diferencia de potencial entre las placas
0.0024
0.1240
0.0010
0.00206
de 13.0 V. (a) Calcule el área de cada placa. (b) La sepa0.0040
0.1980
0.0010
0.00210
ración dismunuye en 0.10 mm, manteniendo la carga
0.0063
0.3040
0.0010
0.00215
constante; encuentre la nueva capacitancia. (c) ¿En
0.0084
0.4020
0.0010
0.00220
cuánto cambia la diferencia de potencial? Explique
0.0106
0.5010
0.0010
0.00225
cómo puede emplear este principio para construir un
0.0125
0.5910
0.0010
0.00230
micrófono.
0.0146
0.6810
0.0010
0.00234
Examen parcial 3-2 En la figura 1 se utiliza una batería
0.0160
0.7470
0.0010
0.00237
que proporciona una diferencia de potencial de (los tres
0.0181
0.8450
0.0010
0.00242
dígitos de la derecha de su número de cuenta/19)V. (a)
0.0212
0.9870
0.0010
0.00249
Encuentre la carga en cada capacitor cuando se cierra
el interruptor S1. (b) Luego, encuentre la carga en cada
capacitor cuando también se cierra el interruptor S2. lo es el de una recta, tomando en cuenta las incertiConsidere que C1=1.0 mF, C2= 2.0 mF, C3= 3.0 mF y dumbres al usar el método de los cuadrados mínimos.
(c) Contruya un gráfico de dispersión con los datos experimentales, sus incertidumbres y el modelo resultante del ajuste por cuadrados mínimos.
Examen parcial 3-4 Una lámpara de 100 W se conecta a
un enchufe de 120 V. (a) ¿Cuánto cuesta mantenerla
encendida durante un mes? Suponga que el costo de la
energía eléctrica cuesta (el primer dígito diferente de
cero de su número de cuenta leído de derecha a izquierda) ¢/kW·h. (b) ¿Cuál es la resistencia de la lámpara? (c)
¿Cuál es la corriente eléctrica a través de la lámpara?
Figura 1
C4= 4.0 mF.
Examen parcial 3-3 Se hizo un experimento en el que
se midieron la corriente y la diferencia de potencial a
través de un resistor, R. Los resultados experimentales
de las mediciones se muestran en la Tabla I. Las columnas están etiquetadas según se indica a continuación: I
[A] es la corriente medida en Ampere y es la variable independiente; V [V] es la diferencia de potencial a través
del resistor, medido en Volt, y es la variable dependiente; UI [A] es la incertidumbre asociada a cada medición
de la corriente medida en Ampere y UV [V] es la incertidumbre asociada a la medición de la diferencia de potencial, medida en Volt. (a) Construya el gráfico de
dispersión correspondiente, incluyendo las incertidumbres. (b) Determine el valor de la resistencia del resistor (incluyendo su incertidumbre) usando el método
de los cuadrados mínimos y considerando que el mode-
Toda respuesta deberá estar suficientemente bien documentada y justificada para que sea considerada como válida, a
menos que la justificación o desarrollo se haya hecho en la clase.
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Nombre y firma del estudiante
Física II, Examen Parcial 2
Apellido Paterno ___________________ Apellido Materno ______________________
Nombre _____________________________________________________________
Número de cuenta _____________________________________________________
Grupo _____________________
Fecha _______________________
Examen parcial 2-1 Las componentes del campo eléctrico en la figura 1 son Ex=bx1/2, Ey=Ez=0, con b=(los
tres primeros dígitos
de su número de cuenta, leído de derecha a
izquierda)
N/C×m1/2.
Calcule (a) el flujo FE a
través del cubo y (b) la
carga que se encuentra
confinada en el cubo.
Suponga que a=(los
dos dígitos de la dere- Figura 1
cha de su número de
cuenta) cm.
Examen parcial 2-2 Una esfera
pequeña de masa m=1.12 mg porta una carga q=(los tres dígitos de
la derecha de su número de cuenta
divididos entre 10) nC (1 nC =
10-9 C). La esfera cuelga en el
campo gravitacional de la Tierra
por medio de una cuerda de seda
que forma un ángulo q=30.0° con
una hoja no conductora y uniformemente cargada como se mues- Figura 2
tra en la figura 2. Calcule la
densidad superficial de carga, s,
supuesta uniforme, en la
hoja.
Examen parcial 2-3 En el
rectángulo que se observa
en la figura 3 , los lados tienen 5.0 y (los dos dígitos de
la derecha de su número de
cuenta) cm, q1=-5.0 mC y Figura 3
q2=+2.0 mC. (a) Cuáles son
los potenciales eléctricos en las esquinas A y B? (b)
¿Cuánto trabajo externo se requiere para llevar una
tercera carga q3=+(el primer dígito diferente de cero
de su número de cuenta, contando de derecha a izquierda) mC de B a A a lo largo de una diagonal del rectángulo? (c) En este proceso, ¿el trabajo externo se convierte
o no en energía potencial electrostática? Explique.
Examen parcial 2-4 En una de las sesiones se trazó la
gráfica del potencial a lo largo del eje de simetría de un
disco con carga. La densidad de carga, s, tiene una
magnitud igual a 2e0. El potencial a lo largo del eje de si-
metría se calcula de acuerdo con
V( x) =
s
2e 0
[
]
R2 + x 2 - x
donde R=(los dos primeros dígitos de su número de
cuenta diferentes de cero, leídos de derecha a izquierda, en centímetros) es el radio del disco no conductor y
-3 cm £ x £ 3 cm. Trace la gráfica correcta de V(x) vs. x,
en el intervalo indicado. Recuerde que la gráfica obtenida en clase, ver la figura 4, aunque matemáticamente
es correcta, no es físicamente aceptable, ¿por qué?
Figura 4 La gráfica no es físicamente aceptable
Toda respuesta deberá estar suficientemente bien documentada y justificada para que sea considerada como válida.
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Nombre y firma del estudiante