Ejercicios sobre Electromagnetismo y Movimiento ondulatorio


Bloque I

1. Determinar con qué fuerza se rechazan dos masas magnéticas de 8 y 12 Wb, si están separadas 20 cm.

2. R/ 2.4x1010 N

3. Dos masas magnéticas; una norte de 15 Wb y la otra sur de 18 Wb, están separadas por 1.2 m de distancia. Determinar la fuerza de interacción.

4. R/ 1.9x109 N.

5. ¿A qué distancia de una masa magnética de 20 Wb habrá que ubicar otra de 16 Wb para que interactúen con una fuerza de 100 N.

6. R/ 5656.8 m

7. Dos masas magnéticas, una sur de 12 Wb y la otra norte de 28 Wb, están separadas por 32cm de distancia. Calcular la fuerza de interacción entre las masas.

8. R/ 3.3x1010 N.

Bloque II

1. Un alambre de 0.20m de largo transmite una corriente de 2A y se encuentra en ángulo recto con un campo magnético. La fuerza que recibe el alambre es de 0.08N. ¿Cuál es la inducción magnética del campo. R / B = 0.2N/A.m

2. Un alambre de 0.2m de largo transmite una corriente de 4A; se encuentra en ángulo recto con un campo magnético. La fuerza que actúa sobre el alambre es de 5.0N. ¿Cuál es la inducción magnética del campo? R/ 6.25 N/A.m

3. Una corriente de 8A pasa por un alambre de 105m de largo; el alambre forma un ángulo de 90° con el campo magnético. Si la fuerza ejercida por el alambre es de 0.5N, calcular la inducción magnética. 0.041 N/A.m

4. Encontrar la fuerza entre dos polos magnéticos, uno de 5Wb y otro de 3Wb, separados 28cm. 192.7x107N.

5. Un alambre de 25cm de longitud forma un ángulo recto con un campo magnético, si el campo tiene una inducción magnética de 0.09N/A.m, y la corriente que pasa es de 7.2ª. Calcular la fuerza que actúa sobre el alambre. R/0.162N.

6. Un alambre forma un ángulo de 25° respecto a un campo B de 0.3T; suponiendo que la longitud del alambre es de 12cm y que pase a través de él una corriente de 4A. Determinar la magnitud de la fuerza resultante sobre el alambre.

7. Un imán está a cierta distancia de una espira y se produce en ella un flujo magnético F1 = 1.5x10-1Wb; cuando el imán se acerca a la espira se produce un flujo magnético F2 = 8.1x10-1Wb. Si este cambio en el flujo se produce en un intervalo de 0.4 segundos, calcular el valor de la fem inducida en la espira.

8. Escriba un concepto de los siguientes términos:


a. Resistencia eléctrica

b. Conductancia

c. Intensidad de corriente eléctrica

d. Intensidad de campo eléctrico

e. Magnetismo

f. Masa magnética

g. Fuerza electromotriz

h. Diferencia de potencial

i. Potencia eléctrica


9. Escriba un enunciado de la ley de Ohm

10. Explica una diferencia entre sentido convencional y sentido real de la corriente eléctrica.

11. Explique brevemente la teoría de los dominios sobre el origen del magnetismo.

12. Explique dos diferencias entre circuitos en serie y circuitos en paralelo.

13. ¿Cuál es la ventaja de la aplicación de las leyes de Kirchhoff en la solución de circuitos eléctrico.

Bloque III

1. Calcular la longitud de onda de una nota musical cuya frecuencia es 43/s, sabiendo que la velocidad del sonido es 340 m/s. R/ l = 7.91 m.

2. Un diapasón que vibra 250 veces por segundo produce una onda de 150cm de longitud. ¿Cuál es la velocidad de la onda? R/ 375 m/s.

3. Encontrar la longitud de onda de cada una de las siguientes frecuencias, suponiendo que la velocidad del sonido es de 344m/s: 20 c/s, 20000 c/s. R/ 17.2m, 1.72cm.

4. Si la nota Do tiene una longitud de onda de 5.8m dentro del agua y tomando en cuenta que su frecuencia es 261.63 c/s. ¿Cuál será la velocidad del sonido en esa agua? R/ 1517.45 m/s.

5. Una onda sonora tiene en el aire una frecuencia de 200Hz y mide 3.5m de largo. Calcular la velocidad del sonido. R/ 700 m/s.

6. Una onda de radio tiene una frecuencia de 4x108Hz; si su longitud es de 12m, calcular su velocidad. R/ 48x108 m/s

7. Las microondas se mueven en el espacio con una velocidad de 4x108 m/s. Si estas ondas tienen una longitud de 0.2m, calcular su frecuencia y período. R/ 20x108 m, 5x10-10segundos.

8. Determinadas ondas transversales se mueven a lo largo de una cuerda con una frecuencia de 15Hz. Si tienen 3.5m de largo, calcular la velocidad de onda. R/ 52.5 m/s.

Bloque IV

1. Calcular el período de oscilación de una masa de 4.8kg sujeta a un resorte cuya constante de elasticidad es K = 0.95 N/m. R/ 14.12 segundos

2. ¿Qué masa se debe suspender a un resorte de constante de elasticidad K = 1.25 N/m para que realice 6 oscilaciones en 18 segundos? R/ 0.28 Kg.

3. ¿Cuál es la constante de elasticidad de un resorte, al cual se liga una masa de 20kg y oscila con una frecuencia de 12/s. R/ K = 1.13 x 105 N/m.

4. Un cuerpo de 9kg de masa suspendido de un resorte produce un alargamiento de 24cm, calcular:

a. La constante de elasticidad del resorte

b. El período de oscilación del sistema masa-resorte.

c. Si se cuadruplica la masa; ¿en cuánto aumenta el período?.

R/ K = 375 N/m, T = 0.97 segundos, DT = 0.97 segundos.

5. Calcular la velocidad máxima que adquiere una masa de 2kg atada a un resorte de constante de elasticidad K = 4 N/m, si se desplaza 50cm del punto de equilibrio. R/ -70.71 cm/s

6. Calcular el período de oscilación de un péndulo de 32cm de longitud. R/ 1.14 segundos.

7. Calcular la longitud de un péndulo que realiza 30 oscilaciones en 8 segundos. R/ 1.76 cm

8. ¿Cuántas oscilaciones en un minuto realiza un péndulo de 60 cm de largo. R/ 38.71 osc.

9. El período de un péndulo es de 1.80 segundos y su longitud es de 80cm. ¿Cuál es el valor de la aceleración de la gravedad en el sitio donde está el péndulo. R/ 974.77 cm/s2.

Bloque V

1. Una onda sísmica “P” viaja a 12.5m/s y choca con una interfase en tierra, entre dos tipos de material. Si llega a la frontera con un ángulo de incidencia de 45º y sale con un ángulo de refracción de 25º; ¿cuál es su velocidad en el segundo medio? R/ 7.17 m/s.

2. Las olas en el agua se acercan a una plataforma continental, en la que cambia la velocidad de 2.8m/s a 2.3m/s. Si las ondas incidentes hacen un ángulo de 35º con la plataforma. ¿Cuál será el ángulo de refracción? R/ 28.11º

3. Una onda sísmica longitudinal viaja a 15.2 km/h y choca con una interfase en tierra, entre dos tipos de material. Si llega a la frontera con un ángulo de incidencia de 40º y sale con un ángulo de refracción de 28º. ¿Cuál es la velocidad en el segundo medio? 11.1 km/h.