Física 2do Año.doc

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    Segundo Ao

    Fsica 1

    INDICE

    Gravitacin Universal .. 03 Comportamiento de los Electrones ... 13 Campo Elctrico ... 25

    Potencial Elctrico .. 36 Introdccin a la !ri"onometr#a . $% Cantidad de &ovimiento . 60 'ormlario . ($ &iscel)nea ((

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    Fsica 2

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    TEMA: GRAVITACIN UNIVERSAL

    *+ Ley de las rbitas:,os planetas "iran alrededor del sol descri-iendoor-itas el#pticas en no de c/os ocos se encentra el sol.

    o l

    * e l i o

    P e r i e l i o

    ' o c o + & a s l e 4 a n o a l s o l +

    & a s c e r c a a l s o l +

    E Ener"#a CinticaU Ener"#a Potencial GravitatoriaE& Ener"#a mec)nica total+

    + Ley de las reas:El )rea -arrida por el radio vector 7e ne el sol conn planeta es la misma para tiempos i"ales.

    C

    8

    * 2

    * 1* 21 ** =

    E4emplo9 Un planeta recorre na tra/ectoria el#ptica: si en ss 2 tramos recorrena )rea total de 50: allar c)nto recorrer) en na de s tra/ectoria;

    Resoluci:

    Por no de los teoremas de

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    C+ Ley de los !eriodos:Cando n planeta se meve alrededor del sol: seo-serva 7e se cmple 7e el cadrado de s periodo de revolcin es

    directamente proporcional al c-o de la radio vector medio."Radio Medio # RM$

    2

    r== 111&

    +=

    2

    r== 222&

    +=

    .cte.........3=

    t

    3=

    t

    2&

    22

    1&

    21 ===

    Gra%itaci Ui%ersal:

    Es el estdio del movimiento de planetas: tra4o como consecencias 7e elamoso astrnomo Galileo ami"o de a centr#peta o-li"a-a a los planetas a reali>ar este movimiento: as#pes: ?e@ton nota 7e el ol atra#a a los planetas. ?tese 7e ?e@ton -asoss estdios en los reali>ados por

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    &or la tercera ley de 'e!ler:

    etc

    =

    !

    3

    2=

    2

    2

    3=

    2

    =

    m

    a:'F seria m/ pe7eAa9 7e solamente con n monta4e eperimental m/delicado podr#a detectarse.

    Ley de la Gra%itaci Ui%ersal:

    8os cerpos cales7iera en el Universo: se atraen con na er>a 7e esdirectamente proporcional a cada na de las masas e inversamenteproporcional al cadrado de la distancia 7e separa ss centros.

    2

    21

    d

    &mG'

    =

    Valores de (G):

    Fsica 5

    m 1 m 2

    d

    ' '

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    2

    2H

    "

    cmdinas106(6G9.G.C =

    2

    211

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    Resoluci:

    a-emos 7e cmple9 .

    =&

    2 = a t l i t e

    10"

    1""

    %

    1

    =

    G&"

    =%

    G&

    +=2=

    G&"

    +="

    !

    2

    22

    2

    ==

    =

    =+

    =

    +=

    Recuerda:

    ,a rmla slo es v)lida para pntos eteriores en la spericie de la tierra sise aplica para pntos interiores a la tierra: se tomar) en centa lo si"iente9

    *

    1r

    E4m9 BC)l ser) la "ravedad de n pnto c/a distancia al centro de la !ierra

    es i"al a las$

    3partes del radio terrestre;

    Resoluci:

    Por la rmla91

    !

    r+"" =

    Eer,-a &otecial Gra%itar-a: "U$

    Fsica 7

    !1

    1!

    "2

    15+10

    $

    3"

    $

    3

    r

    r$

    3"

    " ===

    =

    1!

    !1

    r+""

    "

    "

    r

    =

    =

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    Cando estdiamos el cap#tlo de ener"#a: lle"amos a la conclsin 7e la

    ener"#a potencial "ravitatoria era m": pero para altras relativamentepe7eAas. *ora anali>aremos el caso mas "eneral: para cal7ier altraU+: se deine como el tra-a4o 7e a/ 7e reali>ar contra las er>as de la"ravedad / para sitar a n cerpo entre dos pntos de n campo"ravitatorio.

    d

    m&GU

    =

    En el ininito: U+ se ace cero / en la spericie: U+ m"F.

    E.e+!lo:Kallar la ener"#a 7e ad7iere n cerpo cando se encentra nadistancia 2= de la spericie de la tierra: Bdnde se encentra el cerpo;:masa del cerpo m: masa de la tierra &.

    Resoluci:

    d

    2 ==

    2d

    m.&.G

    U

    =

    22

    m&Gm&GU

    =

    =

    a - e m o s 9

    Fsica 8

    +1........d

    m&G'

    2

    = d

    m

    &

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    &R/0LEMAS &ARA LA CLASE

    1+ BL valor tiene la aceleracinde la "ravedad: a nadistancia i"al a dos radiosterrestres del centro de latierra; Considere laaceleracin de la "ravedad dela tierra i"al a 32 piess2.

    sea 2

    2 spies32

    =

    G& = )

    2+ Un planeta &F tiene dossatlites pF / 7F "irando enor-itas circlares: =adios =1/=2. i el periodo de 7 es Hveces el de p: BC)l es larelacin entre ss radios;

    3+ 8eterminar el periodo derotacin de n satlite artiicial*F 7e "ira en torno a la tierraen na or-ita circlar: sa-iendo7e otro satlite F demora: endar na velta: 10 d#as en naor-ita circlar: c/o radio es eldo-le de la or-ita *F.

    $+ BC)l ser) el peso de nom-re: si se eleva a naaltra i"al al radio de latierra;: s peso al nivel del mares de 100

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    seria la relacin de ssperiodos;

    12+ Un cerpo en la spericie de latierra pesa 320

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    1+ Una nave 7e se encentra a los 3H

    de altra en la tierra 7 "ravedadposee en ese instante.

    a+ $ -+ 3(5 c+ 35d+ 5 e+ $5

    2+ i la "ravedad de na personadentro de n avin es de 5 ms2. B*7e altra con respecto al radioterrestre est) volando;

    a+

    3

    =! -+

    $

    =! c+

    3

    =2 !

    d+ !=2 e+2

    =2 !

    3+ Un ovni 7e vela so-re el interiorde nestro planeta o-tiene na"ravedad 7e es los 56 de la"ravedad terrestre. B* 7 altraso-re la spericie se encentra;

    a+ r

    6

    5 -+ r3

    $c+

    6

    r

    d+ rH

    (e+ r$

    3

    $+ i n es7iador en =sia seencentra a na *ltra donde seo-serva 7e tiene na "ravedad de Hms2. Kallar dica altra. i " 10ms2.

    a+ +=

    3

    $! -+ +=

    (

    5!

    c+2

    =!

    d+ +!=5

    $e+ *.?

    5+ e o-serva desde el piso dosaviones 7e velan: / se tiene 7e elpiloto dice 7e se encentra a n

    altra de (

    $

    del radio terrestre / el

    otro a na altra de%

    5del radio

    terrestre. BLin de los dos avionesest) m)s arri-a;

    a+ ero1el -+ do2elc+ *m-as

    d+ '.d e+ ?. *.

    6+ Calclar la "ravedad o aceleracin

    en n planeta sa-iendo 7e smasa es (2 veces menor 7e latierra / s radio tam-in: 6 vecesmenor. 8ato " !ierra %H+

    a+ 1 63 -+ 2 $5 c+ 3 Hd+ $ % e+ 3$

    (+ i la "ravedad de n planeta MF es

    $

    3de la "ravedad de la tierra.

    *dem)s con respecto a s radio es latercera parte del radio terrestre. Lrelacin de-en tener ss masas.

    a+ 13 -+ 16c+ 112 d+ 1He+ 23

    H+

    = 1= 2

    = =

    8el "r)ico se o-serva 2 planetasdistintos. *dem)s se tiene9

    5

    3

    &

    &

    2

    1 = Kallar la relacin de

    21 ==

    Fsica 11

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    a+ 53 -+ 23 c+ 32d+ (3 e+ 35

    %+ i se tiene9

    = 1 = 2

    1& 2&

    *dem)s9$

    3

    =

    =/

    5

    2

    &

    &

    2

    1

    2

    1 ==

    Kallar 2

    1"

    ".

    a+ 32$0 -+ 2% c+ 32$5d+ 1635 e+ 23

    10+ i se sa-e 7e9 Planeta1 =1 &1"1:Planeta2 =2 &2 "2: se o-serva

    7e9

    H

    3

    &

    &/

    2

    1

    =

    =

    2

    1

    2

    1 == 8ar la

    relacin de "1"2.

    a+ 23 -+ N c+ 3d+ 32 e+ 25

    11+ Kallar la "ravedad de na personacando se encentra a na altra deO con respecto a la spericie." 10 ms2+

    a+ 2 (6 -+ 3 (5 c+ 5 3

    d+ 261 e+ 326

    12+ i n planeta ?F "ira alrededor delsol / se o-serva 7e9

    = 1 = 2

    !19 periodo drante =1

    !29 periodo drante =2.

    i9H

    2(

    !

    !

    2

    1 = Kallar la relacin de

    los radios9

    a+ %$ -+ ($ c+ 3$d+ $% e+ $3

    13+ 8eterminar a 7 altra de laspericie terrestre la aceleracin dela "ravedad es los $% de la"ravedad de la spericie. i=! 6$00

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    d+ 2< e+3

    < 2

    Fsica 13

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    C/M&/RTAMIENT/ *E ELECTR/NES

    TEMA: LE1ES *E C/UL/M0 2 *ENSI*A*

    Ley de Coulo+b:,lamada tam-in le/ cantitativa+

    Se de3ie:

    2

    21e

    d

    77

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    /9 72 6 c

    5 c 6 c17 27

    e v a n a a t r a e r F

    En el otro caso9

    ea9 71 $c 72 6c

    $ c 6 c17 27

    e r e p e l e n F

    !am-in9

    !oaae EEE

    ED$

    1< ==

    iendo9

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    Segundo Ao

    2

    2%

    C

    m?10.%

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    Segundo Ao

    E.e+!lo:

    i en n l"ar la E! 1.5+ allar el Ea/ a9

    Fsica 17

    1c106C

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    Segundo Ao

    2

    21

    d

    7a.

    c10$L H1 = / c106L H2 =

    3 m

    1L 2L

    Soluci:

    Como son car"as con si"nos dierentes por lo tanto se atraen.

    2

    21

    d

    La

    =

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    Segundo Ao

    ?102$'+3

    +106+10$+10%'

    (

    2

    HH%

    =

    =

    E Caso Vectorial:

    8eterminar la posicin de na car"a sitada en la l#nea recta 7e ne doscar"as concentradas de R50 / 1H !.C eparados $0 cm. de tal manera 7etodo el sistema se encentre en e7ili-rio ori>ontal.

    Soluci:

    Eisten varias posi-ilidades de posi-les e7ili-rios9

    6era &osibilidad:i la car"a ne"ativa / se encentra entre las otras doscar"as.

    R 1 2

    3 +

    L

    Como a-#amos dico9

    Etre 7 y 8:

    L 1 H . ! . C .

    C a r " a ? e " a t i v a + ' +3 2

    E i s t e n a e r > a 3 2 +1 2

    i"nos i"ales se repelen9

    ' 3 23 2

    ' 3 2

    Etre 7 y 6:

    Fsica 19

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    Segundo Ao

    1 3

    R 5 0

    ' e r > a +

    L

    ? e " a t i v a +

    ' 3 1

    i"nos dierentes se atraen9

    1 3' 3 1' 3 1

    Como vemos en la car"a 3+

    !enemos9

    3

    ' 3 1

    ' 3 2

    (?o a/ e7ili-rio+

    8da&osibilidad:i la car"a es positiva / se encentra entre las dos car"as.

    1 23R R

    Etre 7 y 8:

    3 2' 3 2 ' 3 2R

    e atraen+

    Etre 7 y 6:

    1 3

    R R' 3 1 ' 3 1

    e repelen+

    Como vemos en la car"a 3+

    !enemos9

    3' 3 1

    ' 3 2 no a/ e7ili-rio+

    Fsica 20

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    .cm60+$0

    L+50a entre dos car"as enel vac#o es de 30.105? BEncanto se redce esta er>asi s distancia se redce a la

    mitad / se smer"e en alcoolc/a constante dielctrica es25H;

    12+ Kallar 7 para 7e na car"a Locolocada en * se encentra ene7ili-rio.

    Fsica 24

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    Segundo Ao

    R 1 H c*

    7

    2 aa

    13+ e tiene tres car"as pntalesdispestas como se mestra lai"ra. Kalle la er>a elctricaresltante so-re la car"a. C+

    * + + C +

    3 c m . 6 c m .

    7* R %c7 R2c7C 6c

    =pta.9

    1$+ Calclar la er>a elctricaresltante 7e acta so-re laesera 3+. 71 R150:

    72 $0c: 73 60c.

    1 2 3

    1 m . 2 m .

    15+ 8os pe7eAas eserascondctoras i"ales tienencar"as9 71 30c / 72 20c seacerca asta tocarse / le"o seseparan. BC)l es el valor de laer>a electrost)tica candoest)n separados 03 m;

    16+ i el nmero de electronestranseridos de na esera a la

    otra es 1010/ stas se separan1m entre ss centros. Kallar lama"nitd de la er>a elctricaentre las eseras.

    1(+ i la car"a total es 6c: en nc-o de lados 2cm $cm 1 cm.?os piden allar la densidad dela car"a olmtrica.

    1H+ i se tiene 7e9 00$ Cm.Q adem)s la car"a total endico material es de 2 105C.Kallar la lon"itd del material.

    1%+ i n material de orma deplaca con dimensiones de 5cm. Q 6 cm.: teniendo entoncesna car"a distri-ida total de

    50c. Kallar el F

    20+ e tiene tres eseritascondctoras idnticas concar"as R20mc: 10mc / Hmcrespectivamente. i las tres seponen en contactosimlt)neamente. BLscede con la se"ndaeserita;

    Fsica 25

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    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CASA

    1+ Kallar el valor de a electrost)tica de

    16?. se smer"en en n mediodielctrico E $+ dplicandola distancia 7e los separa / elvalor en la car"a de na deellas. ,e"o se pede decir7e las car"as se atraen con9

    a+ $? -+ 6?c+ 2? d+ (?e+ 5?

    (+ 8os car"as pntales se

    encentran separadas 36 cm.Interactan con na er>acal de-e ser la distancia deseparacin para 7e al serintrodcidas en el a"a E H1+si"an eperimentando lamisma er>a de interaccin.

    a+ 2 cm. -+ $ cm.c+ 6 cm. d+ 3 cm.e+ 5 cm.

    H+ *l rotar vidrio con al"odn no lesede al otro 625 1020electronessi inicialmente am-os eranelctricamente netros.

    a+ R16 101%C -+ 16101%Cc+ 100 d+ R100e+ 6251020

    Fsica 26

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    Segundo Ao

    %+ 8eterminar el nmero deelectrones 7e se le de-e etraer

    a na moneda inicialmentedescar"ada para de4arla con nacar"a inal de 0 1c.

    a+ 6251011. -+ 625c+ 625 d+ 62510%

    e+ 6251012

    10+ C)l es la masa de loselectrones re7eridos paratener na car"a de 1C;7 e 1.6101%C.

    me %111031a elctrica es9

    R 2 1 0 3

    1 0 5

    C

    a+ 6$0? -+ 300?c+ 560? d+ 320?e+ (20?

    12+ 8os eseras idnticas poseencar"as de %.10$c / 6.10$c einteractan con na er>aelctrica de 2$0?. en ciertoinstante se ponen contacto /le"o se les separa la mismadistancia anterior. Calclar el

    valor de la er>a con 7eaora interactan.

    a+ 2$? -+ 5(6?c+ 10? d+ 2$0?e+ 2$6?

    13+ 8os pe7eAas eserascondctoras i"ales tienencar"as 71 50c / 72 20cBC)l es el valor de la er>aelectrost)tica cando dicascar"as est)n separadas na

    distancia de 03 m;a+ 10? -+ 100c+ 1 d+ 20e+ 1000

    1$+ i n material de orma de naplaca con dimensiones de $cm. Q 3.2 cm. temiendoentonces n car"a distri-idatotal de 15c.?os piden

    calclar el F densidad decar"a spericial+

    a+ 1.1H102-+ 12102

    c+ 2103 d+ 20103

    e+ 1.1(102

    15+ i n c-o de 1 cm. $ cm. Q %cm. 8e dimensiones tienen porcar"a total na cantidad de

    5c. ?os piden calclar el densidad de car"a volmtrica+.

    a+ 13.H -+ 1.3H.c+ 0.13H d+ 1.$2e+ 1$.2

    Fsica 27

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    28/87

    Segundo Ao

    TEMA: CAM&/ ELCTRIC/

    *e3iici: Es a7ella re"in del espacio 7e rodea a na car"a elctrica /7e est) conormada por materia en estado disperso. Este campo ncionacomo transmisor mediante el cal na car"a interacciona con otra 7e est) as alrededor: para ello se tili>a "eneralmente na car"a de pre-a la cales casi siempre positiva.

    ;

    a est) saliendo esto sede-e a 7e las car"as son de si"nos i"ales.

    ;

    a est) entrando esto sede-e por 7e ss car"as son de si"nos dierentes.

    Co+etario: ,a car"a L crea a s alrededor n campo elctrico: paraveriicar si n pnto est) aectado de ese campo se coloca na car"a depre-a 7+: si este sre replsin 'i". *+ o atraccin 'i". + si"niica 7edico pnto esta aectado del campo.

    Itesidad del Ca+!o El4ctrico " E $

    Es a7ella ma"nitd vectorial 7e nos indica c)l es la er>a 7e aplica elcampo en n pnto so-re la nidad de car"a.e le representa mediante n vector 7e tiene la misma direccin / sentido7e la er>a.

    7

    'E =

    R

    L

    5

    R

    '

    ; E d d i s t a n c i a

    d

    e sa-e para car"as pntales9

    2d

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    30/87

    Segundo Ao

    *e dode:2d

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    31/87

    Segundo Ao

    E.e+!lo:

    6$ 8os car"as elctricas pntales est)n separadas 3 metros como semestra en la i"ra. 8eterminar la intensidad del campo elctrico en npnto -icado a 1m. de la car"a L1/ 2 m. de la car"a L2.L1 $ 10HC: L2 6 10HC

    Soluci:

    3 m

    L 1 2L

    Para determinar el sentido de E2 / E1 se toma na car"a de pre-a R+ /se anali>a si a/ atraccin o replsin en este pnto con respecto a lasotras car"as: el sentido de EF coincidir) con el de la er>a elctrica.

    21! EEE +=

    Recuerde:

    2d

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    32/87

    Segundo Ao

    8$ Una esera condctora de la electricidad de radio 30 cm. Esta car"adacon 2c. Kallar la intensidad del campo elctrico a 20cm. del centro.

    20 c m

    .

    3 0c m

    .

    Nota: Como es na esera por lo tanto la intensidad elctrica es cero:sea donde sea el pnto.

    Gra3icas de L-eas de Itesidad del ca+!o El4ctrico:

    6$

    Salietes

    8$

    7$

    Fsica 32

    Entrantes

    R

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    33/87

    Segundo Ao

    R 7R 7

    C a n d o s o n d o s c a r " a se l c t r i c a s i " a l e s

    >$

    *

    ?$

    EA # E0 "cuado so!aralelas$

    I3luecia del Ca+!o El4ctrico sobre ua Car,a:

    Cada ve> 7e na car"a se encentra en el interior de n campo: va aeperimentar na er>a de parte del campo.

    i la car"a es positiva la er>a 7e reci-e es la misma direccin 7e delcampo: / si la car"a es ne"ativa es de direccin opesta al campo.

    7E'campo =

    Ka-lemos de la ENERGA:

    Fsica 33

    EVE*

    *

    d

    d

    d

    d

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    34/87

    Segundo Ao

    Eer,-a e u Ca+!o Ui3or+e:

    d

    R 7

    E

    UE ER7+ d+

    E.e+!lo: Kallar la ener"#a en n campo elctrico si el campo elctrico es 25 ?C/ se encentra a na distancia de 2m siendo na car"a dispesta de 6c.

    Soluci:

    8atos

    CI?25E

    m2d

    C10G6c67 6

    =

    =

    ==

    Ilustrado:

    d 2 m

    R 7

    E 2 5 ? c

    m.?103U

    +2+106+25U

    $E

    6E

    =

    =

    Fsica 34

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    35/87

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    36/87

    Segundo Ao

    H+ Kallar en 7 pnto el campoelctrico ser) nlo si las

    car"as son9 16c / Hcestando separadas 20 cm.

    =pta.9

    %+ e o-serva en n la-oratoriode #sica dos car"aso-tenindose L1 15c / L22c. B* 7 distancia entreellos el campo ser) nlo; i

    est)n separadas 5 cm.

    =pta.9

    10+ 8eterminar la ener"#anecesaria para llevar la car"aL1 2c a na distancia de 10cm. iendo E $?C

    =pta.9

    11+ e o-serva en la si"iente"r)ica las car"as L1/ L2.

    2L

    1 0

    1L $ c 3 c

    8eterminar F para 7e el

    campo sea de 3 9 10(

    ?C esta en cm.+

    =pta.9

    12+ Kallar en 7 pnto de narecta el campo elctrico ser)nlo si las car"as son 12c /

    6c estando separadas nadistancia de 10 cm.

    =pta.9

    13+ e tiene 2 car"as9 L1 $c /L2 5c separadas a nadistancia de 12 cm. 8eterminarel campo elctrico de n pnto7e se encentra a 2 cm. de L1/ 10 cm. 8e L2.

    =pta.9

    1$+ i9 L1 2 R 2 R 1+c / L2 R 2+c. Kallar F si en lasi"iente i"ra se o-serva 7een el pnto P el campoelctrico es cero.

    2L3 c m .1L

    P

    =pta.9

    15+ 8eterminar la ener"#anecesaria para llevar la car"aL1 Hc a na distancia de 5cm. iendo9 E 2 ?C.

    =pta.9

    Fsica 36

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    37/87

    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CASA

    1+ B* 7 distancia de L1el campoelctrico ser) nlo como semestra en la si"iente "raica;

    2L1L $ c 1 6 c

    a+ 3 cm. -+ 2.5 cm. c+ 2 cm.d+ 3.5 cm. e+ $ cm.

    2+ e o-serva en n la-oratorio de#sica dos car"as pntales deL1 3c / L2 12c separadas %cm. B* 7 distancia de L2 elcampo ser) nlo;

    a+ $ cm. -+ 3 cm. c+ 2 cm.d+ 6 cm. e+ H cm.

    3+ e o-serva en la si"iente "raicalas car"as L1/ L2.

    2L

    1L $ c 3 . 2 c

    ,a distancia esta en cm.+ KallarF para 7e el campo sea92.(10(?C.

    a+ 6m. -+ 5cm. c+ % cm.d+ $ cm. e+ H cm.

    $+ i9 L1 R 3+c / L2 $c.Kallar F para 7e en el si"iente"r)ico el campo elctrico sea nloen el pnto P.

    2L

    $ c m .1L

    P

    a+ 13 -+ % c+ Hd+ 10 e+ 6

    5+ e tiene dos car"as9 L1 2c /L2 R 1+2c. Kallar F para 7een el si"iente "r)ico el campoelctrico se a nlo en el pnto &.

    2L

    6 c m .

    1L

    &

    a+ 1 -+ 3 c+ 3.2d+ 2 e+ 3.5

    6+ iendo el campo elctrico H ?C.8eterminar la ener"#a necesariapara llevar la car"a L1 5c ana distancia de 2 cm.

    a+ 1 -+ 3 c+ 3.2d+ 2 e+ 3.5

    (+ ea la i"ra9

    P 2L 3L

    ..

    5 c m .

    1L

    8eterminar el campo elctrico enel Pnto P. i9 L1 16c L2 50c / L3 121c.

    a+ 610(?.m -+ 10H

    c+ H10( d+ 510(

    e+ H10H

    H+ Kallar en 7e pnto de na rectael campo elctrico ser) nlo si lascar"as son 10c / 2.5c estandoseparadas na distancia de 5 cm.a+ * 1.6( cm. de 10c.-+ * 3.33 cm. de 10c.c+ * 3.33 cm. de 2.5 cm.

    Fsica 37

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

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    Segundo Ao

    d+ * 1.%( cm. de 2.5 cm.e+ * 2.3% cm. de 10c.

    %+ B* 7 distancia de L1el campoelctrico ser) nlo como semestra en la si"iente "raica;

    2L1L 1 6 c $ c

    .

    a+ $ cm. -+ H cm. c+ 12 cm.d+ ( cm. e+ 6 cm.

    10+ e o-serva en n la-oratorioelectrnico dos car"as pntales deL1 (c / L2 2Hc separados 12cm. B* 7e distancia de L2el camposer) nlo;

    a+ H cm. -+ $ cm. c+ 10 cm.d+ 6 cm. e+ % cm.

    11+ e o-serva en la si"iente "raicalas car"as L1/ L2.

    2L

    1L 1 2 . H c

    en cent#metros. Kallar F para 7eel campo elctrico sea 3.6 10(.

    a+ 2 cm. -+ H cm. c+ 10 cm.d+ $ cm. e+ 6 cm.

    12+ i9 L1 m R H+c / L2 10c.Kallar mF para 7e en el si"iente"r)ico el campo sea nlo en elpnto P.

    2L$ c m .

    1LP

    a+ 16.$ -+ 1(.6 c+ 1H.$d+ 15.H e+ 1$.6

    13+ e tiene dos car"as9 L1 2c /L2 2 R 5+c. Kallar F para 7een el si"iente "r)ico el campoelctrico sea nlo en el pnto &.

    2L

    2 c m .

    1L

    &

    a+ 2 -+ $ c+ 5d+ 3 e+ (

    1$+ iendo el campo elctrico de 20?C. 8eterminar la ener"#anecesaria para transportar nacar"a de L1 Hc. * nadistancia de 3 cm.

    a+ $H10(?.m -+ 2$10(

    c+ (210H d+ $H10(

    e+ 2$10(

    15+ ea la i"ra9

    P

    $ c m .

    2L 3L1L

    3 c m

    8eterminar el campo elctricoen el pnto PF

    i9 L1 $c L2 16c / L3 $% ca+ 0.%10H?C -+ 510(?Cc+ %10H?C d+ 610(?ce+ (210(?C

    Fsica 38

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    39/87

    Segundo Ao

    TEMA: &/TENCIAL ELCTRIC/

    *e3iici: El potencial elctrico en n pnto de n campo elctrico se deinecomo el tra-a4o 7e se de-e reali>ar para transportar la nidad de car"adesde el ininito asta dico pnto del campo elctrico.

    El potencial elctrico es na ma"nitd escalar.

    < ;

    &

    R 7

    I n i n i t o +

    *ode:

    P 9 Potencial en el pnto PF

    XP 9 !ra-a4o reali>o para llevar 7F desde el ininito asta P7 9 Car"a de pre-a.

    *i3erecia de &otecial:Es el tra-a4o 7e se de-e reali>ar para llevar nacar"a de pre-a de n pnto acia a otro dentro de n campo elctrico.,os dos pntos est)n dentro del mismo campo. ,a er>a ' E7 esconservativa motivo por el cal el tra-a4o no depende de la tra/ectoria.

    ado por el campo para transportar na car"a na nodepende de la tra/ectoria 7e si"a.

    Ilustraci:

    R L p e r i c i e

    E 7 i p o t e n c i a l p e r i c i e

    E 7 i p o t e n c i a l

    p e r i c i eE 7 i p o t e n c i a l

    Nota: Cando se tiene na esera condctora eca / est) car"ada todaslas car"as pasan a la spericie eterior.

    Fsica 41

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    42/87

    37R

    17R

    27

    *

    Segundo Ao

    8ed

    +7as 7e representan elcampo.

    E.e+!lo:

    p e r i c i e E 7 i p o t e n c i a l

    p e r i c i e E 7 i p o t e n c i a l

    79 Cando se ace na conein a tierra esto pede ceder o reci-irelectrones todo depende de la car"a / si"no del cerpo 7e se aconectado a tierra: teniendo en centa 7e los electrones por natrale>asiempre se despla>an de menor a ma/or potencial. Q el potencial es9 0

    Traba.o desarrollado !or el Ca+!o El4ctrico:

    Cando na car"a se meve en el interior de n campo: dico cam-ioreali>a n tra-a4o 7e no depende de la tra/ectoria 7e si"e la car"a nidel tipo de movimiento 7e descri-e. olamente va a depender de laposicin Inicial / posicin 'inal.

    Fsica 43

    *W dE

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    44/87

    Segundo Ao

    >9 Cando na car"a se meve en el interior de n campo elctrico / so-rela car"a est)n actando otras er>as aparte del campo. El tra-a4o 7edesarrollan las otras er>as se denomina tra-a4o del a"ente eterno.

    El tra-a4o del a"ente eterno depende de las condiciones en 7e semeve la car"a.

    i la car"a se meve con rapide> constante el tra-a4o del a"ente eternoes i"al al tra-a4o del campo pero con si"no contrario.

    ?9 cando n cerpo se a electri>ado: se pede tomar como na

    distri-cin contina de car"as pntales. Q de esta orma poder calclaren n pnto -icado simtricamente.

    0

    7

    +7......777=

    < ?321o ++++=

    Fsica 44

    X* R7 *W +

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    45/87

    Segundo Ao

    Co+o:

    =

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    46/87

    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CLASE

    1+ BL tra-a4o contra el campoelctrico se de-e reali>ar al traerniormemente na 7 10$C /colocarla a $m de na car"a i4ade 2.10(C;

    2+ Kallar el potencial elctrico dena car"a de 5.106C: sitado ana distancia de 3 metros.

    3+ 8os eseras condctoras deradios i"ales a 10 cm. / 15 cm.

    poseen car"as de R200C /R600C: se nen con n ilocondctor m/ lar"o / le"o sedesconectan. Kallar el potencialinal de cada esera.

    $+ El potencial elctrico a ciertadistancia de na car"a pntalen el ac#o es 600 / laintensidad de campo elctrica enel mismo pnto es de 200 ?C.Kallar el valor de la car"a en Uc.

    5+ 8eterminar el tra-a4o 7e de-edesarrollarse so-re na car"a de

    C103

    1 H

    : para trasladarla

    desde el ininito asta el pntoPF -icado en no de losvrtices del rect)n"lo de lai"ra donde9

    C103

    57 (1

    =

    C103

    $7

    C107

    (3

    (2

    =

    =

    H 0 c m .

    6 0 c m .

    2717

    6+ En el sistema mostrado: eltri)n"lo es e7il)tero. a-iendo7e la car"a LF "enera npotencial de 10 voltios en el-aricentro. determinar el tra-a4ocontra el campo necesario paratrasladar na car"a de

    C10167 5= desde el ininitoasta dico -aricentro.

    3 L

    7

    G

    (+ B* 7 distancia de la spericiede na esera condctora decar"a L 16.10%C / radio = $0 cm. El potencial es % voltios;

    H+ BL tra-a4o es Yoles contra el

    campo se re7iere paratransportar na car"a de5.10HC desde n pnto 7e est)a 50 cm. de na car"a de 2c:asta n pnto 7e dista de ella10 cm;

    %+ Indi7e la airmacin correcta9

    Fsica 46

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    47/87

    Segundo Ao

    a+ !oda car"a elctrica es nmltiplo entero de

    C1061 %-+ Cando se car"a

    elctricamente a n cerpopor indccin el indcidoad7iere car"a de i"alnatrale>a 7e la delcondctor.

    c+ ,as l#neas de er>a delcampo elctrico seAalan de

    ma/or a menor potencial.d+ !odas las airmacionesanteriores son alsas.

    10+ e tienen 2 eseras de 20 / 30 deradio: si la primera esta car"adacon 10c / "ana 2c mas: alconectarla con n alam-recondctor m/ lar"o con lase"nda. Calclar la car"a inicialde la se"nda esera.

    11+ BL tra-a4o en Yole+ contra elcampo se re7iere para trasladar

    na car"a de C103

    2 %

    :

    desde * asta ; pntomedio.

    6 c m

    H c m

    12+ Una car"a RLF "enera ncampo elctrico en el espacio7e lo rodea de tal orma 7ea 2m la intensidad del campoelctrico es $0 ?C. BC)l es elvalor potencial elctrico a estamisma distancia de la car"a;

    13+ Una car"a positiva de

    C105 6 se trasladaniormemente desde elininito asta colocarla a 2 m.de otro car"a positiva i"al a

    C106 6 BC)l e el tra-a4oreali>ado so-re la primeracar"a;

    1$+ i el potencial elctrico en elpnto 0F es cero / laintensidad del campo elctricotiene la direccin mostrada.Kallar la relacin entre losvalores de las car"as L1L2+L3 Hc+.

    Fsica 47

    C103

    17 H2

    =

    H1 10

    3

    27

    +=

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    48/87

    Segundo Ao

    L 3

    5 3L L

    E

    1 2o

    15+ El campo elctrico ormado porna car"a de C105 ( comoen el dia"rama: en n medio

    c/a permitividad relativa esi"al a 2.8eterminar el tra-a4o7e eecta el campo aldespla>ar na car"a

    H0 1037

    = entre los pnto * . i est)n ale4ados

    .m105 2 / .m102 1 deL.

    *

    =

    L

    *

    16+ Kallar el tra-a4o del campo alllevar la car"a de R37 asta < constante de Colom-+

    2 7R 3 7

    R 2 7

    aa

    a

    a

    P n t o 0 F

    1(+ Kalle la ener"#a potencialelectrost)tica de n sistema de

    dos car"as na de 10$ C /otra de R2 10$C separados3m en el aire.

    1H+ e tiene na car"aL 2 10$C: como mestra enla i"ra. Calclar el potencialen los pntos *F / F / eltra-a4o 7e se de-e reali>ar

    para llevar na car"a deC10$ 5 desde * asta .

    *

    L 2 . 1 0 C $

    1 m 1 m

    1%+ 2 car"as de R%c / 3c: est)ndistanciados 60cm. Calclar eltra-a4o re7erido paratransportar na car"a de 3cdesde el ininito asta el pntomedio entre ellas. 1c 106C+

    20+ ,a dierencia potencial entre elpnto * / la tierra es de 10(

    voltios: mientras 7e ladierencia de potencial entre / la tierra es de 115 voltiosBC)nto tra-a4o se necesitapara mover n electrn de *Fa F: si * / tiene potencialessperiores al de la tierra;

    Fsica 48

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    49/87

    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CASA

    1+ Jco "otas de a"a de 1mmde radio cada na de 1010C: senen para ormar na sola"ota. BC)l es el potencial dela "ota "rande;

    a+ 3500 -+ 3600c+ 3(00 d+ $200e+ 5600

    2+ Kallar el potencial elctrico enel interior de n eseracondctora de 10 cm. de radio/ tiene na car"a de H0c.

    a+ 2$&v -+ $Hc+ 6 d+ (2e+ %

    3+ 8os part#clas car"adas con3c / 60c est)n distanciadas1m. BL tra-a4o de-emosreali>ar so-re este sistemapara 7e 7eden separadas 30cm;

    a+ 313Y -+ 3(Hc+ $31 d+ $%6

    e+ 56%

    $+ Calclar la dierencia depotencial 1W 2+ en el campoomo"neo de intensidadE %00 ?C+

    2

    1

    3 c m .

    E

    a+ % -+ %c+ 2( d+ 2(e+ 0

    5+ BC)l es el potencial elctricode na esera condctoracar"ada si en los pntosale4ados de s spericie a 5

    cm. Q 10 cm. las potencialesson 300. / 210.respectivamente;

    a+ 200 -+ 215c+ 500 d+ 525e+ (50

    6+ e tienen na "ota de K2Jcar"ada niormemente se4ntan 2( de estas "otasormando na sola "ota.8eterminar la relacin entre elpotencial elctrico en laspericie de la "ota ma/orrespecto del potencial en laspericie de na de laspe7eAas "otas.

    Fsica 49

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    50/87

    Segundo Ao

    a+ 1 -+ 3c+ 6 d+ %

    e+ 2(

    (+ 8ado el sistema de car"aspntales BC)l es la ener"#apotencial elctrica del sistema;L 2 mC.+

    L

    L L

    2 m . 2 m .

    2 m .

    a+ 12ar altraer desde el ininito na car"ade 10$C / colocarla a $m dena car"a i4a de

    C1027 (=

    a+ 15 mY -+ 30

    c+ $5 d+ 60e+ (5

    %+ e tiene 2 eseras de 10 cm. Q30 cm. de radio la primera sincar"a / la se"nda con 60c: sis separacin es m/ "rande /se conectan con n alam-re

    condctor asta el e7ili-rioelctrico. Kallar la car"a inal

    en na de las eseras.

    a+ 5c -+ 10c+ 15 d+ 20e+ 30

    10+ Una part#cla *: car"ada con

    C105 20 / C102 30

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    51/87

    Segundo Ao

    las eseras. 8ato9

    = 0E$1

    a la

    Ceviana *? ; ? en C+: tal

    7e ?C 2*+ adem)s9 *Z

    ? / *C

    Z Calclar

    ]!"1

    ]!an`Cot,

    22

    +

    =

    13+ En n tri)n"lo Issceles el)n"lo desi"al mide 2F / losdos lados con"rentes miden,F BC)l es el per#metro del

    tri)n"lo;

    1$+ Un se"mento est) inclinado n)n"lo F respecto a na rectaF es a"do+: siendo ,F spro/eccin so-re dica rectaBC)l es la lon"itd de dicose"mento;

    15+ En n rect)n"lo *C+%0Z = : se sa-e 7e *

    n+. _CZ* = alle el )reade dico tri)n"lo.

    16+ 8el "r)ico9 allar9;+_]Cos_Cos]Cos< =+=

    8

    *

    C

    1(+ 8el "r)ico: calclar Cot:cando F es m#nimo.

    *

    C

    8

    E

    '

    1H+ a-iendo 7e95

    3_Csc = ;

    2

    D3_D

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    61/87

    Segundo Ao

    Fsica 61

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    62/87

    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CASA

    1+ En n cadrado *C8 setra>a *E +CenbEb /se constr/e otro cadradoEC'G. i C6Z G : ' *Z 8 /: G8Z ' ^: Calclar9

    +1Cot/+Cot>CotP +=

    a+ 1 -+ 2c+ 3 d+ $

    e+ $

    1

    2+ 8el "r)ico9 Calclar !an F! es pnto de tan"encia+

    !

    &

    3 (

    a+1(2

    21-+1(2

    31

    c+1(2

    (1d+1(2

    121

    e+$

    1

    3+ En el "r)ico desps de 7ela redita de 1 velta la ta-lamvil J! esta inclinada n)n"lo respecto a la -ase i4a.JL Kallar

    2

    Cot

    2

    _CotC =

    J

    r

    !

    a+ D -+2

    Dc+

    D2

    d+ D3 e+ D$

    $+ i el tri)n"lo *C es

    e7il)tero: calclar9]!an

    _!an,=

    &

    a+ 0125 -+ 0525 c+ 0625d+ 0(25 e+ 0$25

    5+ 8el "r)ico: calclar C n Cot F

    8

    C

    n

    $

    Fsica 62

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

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    Segundo Ao

    a+ 5 -+5

    1c+ 5

    d+5

    1e+

    2

    1

    6+ 8el "r)ico9 calclar !anF

    C

    5 3

    a+ 2 -+ 3 c+2

    3

    d+3

    $e+

    3

    5

    (+ 8el "r)ico9 allar !an2F

    "9 en2 2enCos+

    * m

    8

    E '

    a+n

    m2-+

    m

    n2c+

    m

    n

    d+n

    me+

    n2

    m

    H+ 8el "r)ico: allar9

    2

    1

    siendo

    1 / 2: las )reas de lostri)n"los *C8 / C8:respectivamente.

    C 8

    a+ `Cot]!an -+]Cot`!an

    c+ `Cot]Cot d+`!an]!an

    e+ `Cot]!an 22

    %+ i * : C / &: orman n

    tri)n"lo rect)n"lo: alle9;`Cos`en= == C

    *+

    $

    C

    a+ 15 -+ 25

    c+ 13 d+ 12

    e+ 12 +

    Fsica 63

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    64/87

    Segundo Ao

    10+ Calclar el valor de9

    2$

    D!an

    a+ 2236 +

    -+ 2236

    c+ 2236 +

    d+ 2236

    e+ 2236 ++

    11+ impliicar9

    Csc$

    2

    !an5

    2

    Cot%C =

    a+ Cot( -+ Cot%c+ Cot12 d+

    Cot1$

    e+ Cot16

    12+ En el "r)ico eprese el )rea deltri)n"lo som-reado en ncinde a / F

    L

    aa

    a+ _en2

    _tana2

    -+ _en2

    _

    tan2

    a2

    c+ _Cos2

    _Cota2

    d+ _Cos2

    _Cot

    2

    a2

    e+ _Cos2

    _tan

    2

    a2

    13+ i9+/men/enen 22 =

    : +^ 3:1

    Fsica 64

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    65/87

    Segundo Ao

    e+ 1:2amos intitivamente con la er>a / la velocidad. !rataremos de darel concepto de implso con al"nos e4emplos9

    *+ En el lan>amiento de -alas a-r)n podido o-servar 7e el competidortoma la -ala con na de ss manos / trata de inclinarse lo m)s 7epeda se"n sea conveniente a la -ala con el ma/or implso posi-le.&or 5u4H Por7e si esto scede la -ala saldr) disparada con "ranvelocidad.

    E.e+!lo:

    + Cando na persona trata de lan>arse a na piscina desde n trampol#npresiona ertemente dico plano -scando el ma/or implso posi-lepara 7e la velocidad de salida seaMi+a.

    I+!ulso:&a"nitd #sica ectorial 7e mide la transmisin de movimientomec)nico El implso tiene la misma direccin 7e la er>aF+

    Fsica 66

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    67/87

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    68/87

    Segundo Ao

    Teore+a del I+!ulso e la Catidad de Mo%i+ieto:

    El cam-io 7e sre n cerpo en s cantidad de movimiento esprodcido por n implso resltante.

    PIres =

    Ley de la Co%ersaci de la Catidad de Mo%i+ieto:

    i so-re n cerpo o sistema no eisten er>as =esltantes: es decir

    7e se trata de n sistema aislado la cantidad de movimiento del sistemapermanece constante.

    3

    1

    2

    JP

    1

    'P

    2

    'J PP =

    Cetro de Masa: Es a7el l"ar "eomtrico en donde se encentraconcentrado toda la masa del cerpo.

    Co+etario N 8:i so-re n sistema de cerpos no eisten er>aresltante el centro de masa permanece constante.

    Co+etario N 7: Para determinar la cantidad de movimiento de nsistema es de "ran tilidad el concepto de elocidad del centro de masala cal se le determina par9

    Fsica 68

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    69/87

    Segundo Ao

    CB/a entre 2 o m)s cerpos de talmanera 7e la cantidad de movimiento del sistema permanece constante.

    En todo co7e la cantidad de movimiento antes del co7e es i"al a lacantidad de movimiento desps del co7e.

    Ti!os de CJo5ues:

    8e acerdo a la direccin en 7e colisiona se tiene9

    6$ CJo5ues Cetrales: e denominan as# cando los co7es se reali>anen na dimensin en na sola direccin+

    8$ CJo5ues Ec4tricos: ,lamadas tam-in co7e o-licas / se reali>anen dos dimensiones.

    Coe3iciete de Restituci: Es na ma"nitd * dimensional 7e mide el"rado de elasticidad de los cerpos 7e colisiona / se determina como elcociente de la elocidad relativa desps del co7e entre la elocidad

    =elativa antes del co7e.

    co7edelantes

    co7ede8esps

    KC*

    K=8e

    =

    =

    =

    e"n como se conserva la ener"#a cintica en el co7e estos se clasiicanen9

    Fsica 69

    .......mm

    .....vmvm

    &asade

    Centrodel

    elocidad

    21

    2211

    ++++

    =

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    70/87

    +

    = 22112211 vmvmvmvm

    21

    12

    e

    +

    =

    Segundo Ao

    CJo5ues Elsticos: ,a ener"#a cintica del sistema antes del co7e esi"al a la ener"#a cintica desps del co7e.

    1e =

    CJo5ues Ielsticos: ,a ener"#a cintica del sistema antes del co7e esma/or 7e la ener"#a cintica del sistema desps del co7e de-ido a 7een la colisin los cerpos sren deormaciones parciales / se li-era calor.

    1e0

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    71/87

    Segundo Ao

    2m2m

    2 2

    89 En pro-lemas en 7e se divide: recerda 7e la cantidad de movimientoInicial es i"al al inal.

    2

    1

    1

    E este caso Jay 8 +aeras de Resol%erlos:

    M4todo ,r3ico:

    22 vm

    11 vm

    22 vm

    11 vm

    = 1

    M4todo Aal-tico:*nali>amos Po P'+: por e4es9

    E.e (): ]Cosvm_Cosvmvm 112211 =+

    E.e (y):

    221122 vm]envm_envm =

    Fsica 71

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    72/87

    Segundo Ao

    CJo5ues Cotra Su!er3icies: "lisas$

    69

    U

    89

    K

    0 p n t o d e a l t r a m ) i m a +

    0 p n t o d e p a r t i d a +

    79

    Fsica 72

    K

    e=

    Ue=

    F=ecerda 7e U+ son

    elocidadesF

    i eiste n ro>amiento con +

    +

    =!"

    !"e

    _!"

    ]!"e=

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    73/87

    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CLASE

    1+ Una -ala con velocidad de 6 mspenetra en na pared vertical /termina par)ndose a naprondidad de 12 cm. BLtiempo tardara en detenerse si laer>a resistente de la pared esconstante;

    =pta.9

    2+ Un -lo7e de 05 ada ori>ontalmente con navelocidad F allar F para 7edesps del impacto s-averticalmente: siendo e elcoeiciente de restitcin.

    $+ Una part#cla de masa mF eslan>ado verticalmente aciaa-a4o desde na altra F con

    na velocidad vF: si colisionael)sticamente con na masade altra9c + pesto so-reel piso BC)l es el modlo des velocidad: 4sto desps delre-ote;

    =pta.9

    5+ Un mvil de $

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    74/87

    Segundo Ao

    velocidad en ms en el instante! H+: si la er>a resltante

    7e acta so-re el cerpo variade acerdo a la "raica:adem)s la masa del cerpo esde 325 a con na velocidad de20 ms coca pl)sticamentecon n -lo7e de 16 amiento. 8eterminaren 7e relacin se encentranlas velocidades de estaseseras desps del co7e 30+.

    =pta.9

    12+ ,as 2 -alas se incrstansimlt)neamente en el -lo7e

    Fsica 74

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    75/87

    Segundo Ao

    BKasta 7 altra se elevar) elcon4nto; H ms: " 10 ms2+

    6 m

    m v

    v

    =pta.913+ Una esera de plastilina es

    lan>ada como se indica. eimpacta pl)sticamente en laspericie. 8eterminar le"o de7e tiempo de a-er impactadose detiene. Considere f 05+ /

    sIm+412i163C = .+sIm410" =

    /

    v

    =pta.91$+ ,a "r)ica nos mestra la

    pro/eccin ori>ontal de namesa lisa so-re la cal se an

    lan>ado dos -lo7es previstosde "ancos r#"idos de 6 cm.8e lon"itd: si los -lo7es sonde 1 3/ respectivamente.8etermine el radio de "iro del-lo7e de menor masa.8esps del en"ance.

    3 v

    v

    =pta.9

    15+ En n 4e"o de -illar se da elsi"iente sceso9 o na -ola seencentra en reposo / la otra

    se meve con velocidadconstante de 2 ms+.8eterminar el valor de larapide> de na de ellosdesps del co7e si despsde este si"en las tra/ectoriasmostradas.

    3 (

    3 (

    2 m s

    =pta.916+ 8esde 7e altra KF m#nima

    se de-e de4ar caer na eseritade masa mF para 7e despsde desli>ar so-re la spericielisa mostrada co7eel)sticamente con otra eserita

    de masa 2m+ inmediatamenteen reposo: de tal manera 7eesta ltima completar ri>o = 0$m+

    Fsica 75

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    76/87

    Segundo Ao

    =K

    m

    2 m

    =pta.9

    1(+ Una pelota de tenis de 50"ramos es lan>ada con na

    velocidad de 10 ms contra nara7eta. i le"o saledespedida con la mismarapide> pero en direccinopesta. 8etermine la variacinde la cantidad de movimientode la pelota. en ada en el se"ndore-ote. i el coeiciente derestitcin entre el -lo7e / elpiso es de 02.

    K 1 2

    =pta.9

    1%+ Una eplosin rompe n o-4etoen 3 ra"mentos: na de ellasde 2 ado con na velocidadde 20 ms con n )n"lo deelevacin de 30\ desde laspericie terrestre. Kallar elvalor de la cantidad de

    movimiento cando coca conla spericie terrestre." 10 ms2+

    =pta.9

    Fsica 76

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    77/87

    Segundo Ao

    &R/0LEMAS &ARA LA CASA

    1+ Una -ola de -illar convelocidad de 2 ms: colisionarontalmente con otra i"al enestado estacionario: siendo elcoeiciente restitcin e 0H+allar el porcenta4e de ener"#acintica 7e pierde de-ido alco7e.

    a+ 10g -+ 12gc+ 15g d+ 1Hge+ 20g

    2+ Una esera de 1aresltante 7e acta so-re elatleta;

    a+ 10? -+ 20?c+ 30? d+ $0?e+ 50?

    $+ Un sil atom)tico dispara 600-alas por minto cada -alatiene na masa i"al a $". / svelocidad inicial es de 500 ms.Kallar la er>a media delretroceso de sil mientras estadisparando.

    a+ 10? -+ 15?c+ 20? d+ 25?e+ 30?

    5+ Una pelota de -is-ol tiene namasa de 150". e lan>a na

    pelota a 2$ ms / desps dea-er sido -ateada svelocidad es de 36 ms endireccin opesta. Kallar laer>a media del "olpe si lapelota permanece en contactocon el -ate drante 2milise"ndos.

    a+ 15

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    78/87

    Segundo Ao

    persona empie>a a moversecon velocidad de 5 ms

    respecto al mvil / contraria as movimiento.BCal ser) laneva velocidad de la personarespecto al piso;

    a+ % ms -+ 10c+ 11 d+ 15e+ 20

    (+ i n cerpo de masa mF tiene

    na ener"#a cintica EF:entonces s cantidad demovimiento es9

    a+ mE2 -+ mE2

    c+2

    mE d+ mE$

    e+$

    mE

    H+ &ar7e + o '+ se"ncorresponda9

    I+ !odo cam-io en la cantidadde movimiento de n cerpoes ori"inado por na er>aresltante so-re l.

    II+ En n sistema aislado

    pede variar la cantidad demovimiento.

    III+ i la cantidad demovimiento de n cerpovaria en .?iZ3 Entoncesel implso 7e reci-i es

    .?iZ3a+ '' -+ ''

    c+ ' d+ e+ '

    %+ Un om-re 7e pesa (0 a ori>ontalmentecon velocidad constante de 2$ms / es "olpeada por n

    Fsica 78

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    79/87

    Segundo Ao

    4"ador con el -ate: saliendoen direccin opesta a 30 ms

    BL implso le comnico a lapelota en el "olpe;

    a+ 3 ?. -+ 3(5c+ 6 d+ 6(5e+ %

    12+ Una lan>a de 20 7e a sido mortalmenteerido;

    a+ 2 ms -+ $

    c+ 25 d+ 15e+ 1

    13+ Una esera de acero de 50".cae so-re na plataormaori>ontal masiva desde naaltra de 02 m. allar elmodlo del implso 7e reci-e

    en el primer co7e e 0H+" 10ms2+

    a+ 01 ?. -+ 01Hc+ 036 d+ 0$e+ 05

    1$+ Una pelota se selta desde naaltra F si esta desps de

    re-otar en el piso alcan>a na

    altra de

    $

    3. El coeiciente

    de restitcin ser)9

    3

    $

    a+ 05 -+ 250

    c+ 350 d+ 3$0e+ 0H

    15+ Una part#cla de masa mFcoca el)sticamente contra n

    c-o de masa & 2m+.determinar la !an +: siendo el )n"lo con 7e re-ota9

    &

    a+ !an -+ 2!an

    c+ 3!an d+2

    ]tan

    e+3

    ]!an

    Fsica 79

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    80/87

    P l a n e t a

    *

    Segundo Ao

    F/RMULARI/

    Gra%itaci:

    .cteadoso-re la car"a es nlo.

    III+ El potencial elctrico en *es ma/or 7e en .

    a+ todas sin alsas-+ solo I es correcta.c+ todas son correctasd+ olo II: es correcta.

    e+ olo III: es correcta.

    13+ B* 7e distancia de laspericie de na eseracondctora con R02c: elpotencial elctrico es 600: sien s spericie es 1H00;

    a+ 1 m. -+ 2 m.c+ 3 m. d+ 25 me+ 15 m

    1$+ 8os planetas esricos demasa &1 / &2 &1 &2+ / deradios =2 2=1+: tienen en sspericie dos personas demasa mF cada na: allar larelacin entre ss pesos.

    a+2XX 12= -+

    12 XX =

    c+ 12 X2X = d+

    $

    XX 12 =

    Fsica 85

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    86/87

    Segundo Ao

    e+

    3

    XX 21=

    15+ o-re la spericie de 2planetas esricos de i"aldensidad omo"nea de masas&1 / &2 / de radios = / 2=respectivamente: seencentran dos personas demasa mF: cada no: calclar larelacin en 7e est)n sspesos.

    a+ X2 2X1 -+ X2 HX

    c+ 2

    XX

    12= d+ X2 $X

    e+ ?. *

    16+ El sistema mostrado estacarente de ro>amiento / se lea-andona en la posicinmostrada: determine ladistancia ori>ontal 7e a-r)

    recorrido la plataorma candola -arra omo"nea se colo7een posicin ori>ontal = 0H m+

    , i s o3 m

    =

    m

    a+ 0 cm. -+ 2 cm.c+ 6 cm. d+ H cm.e+ 10 cm.

    1(+ ,a distancia de ol a la tierraes aproimadamente 150 106

  • 7/23/2019 Fsica 2do Ao.doc

    87/87

    Segundo Ao

    1H+ Un satlite espacial seencentra reali>ando na or-ita

    circlar alrededor de la tierra: ana altra so-re la spericiei"al a 200