fisica 3 2012-2

Este material, de distribución gratuita, no contiene necesariamente las modificaciones
que se hayan incorporado durante la realización de las evaluaciones.

´
´
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU
ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS
F´
ISICA 3
Pr´ctica Calificada 1 / Prof. Richard Moscoso / H401
a
Ciclo 2012-2
Indicaciones Generales:
Duraci´n 2 horas
o
Materiales o equipos a utilizar:No est´ permitido el uso de apuntes de clase, solucionarios ni
a
correctores l´
ıquidos
Puntaje debido al cuestionario: 16 puntos
Puntaje debido a tareas acad´micas: Pr´ctica Dirigida (Jueves, Septiembre 13) 04 puntos
e
a
Puntaje Total: 20 puntos

Cuestionario:
1. (4,0 p.) Un alambre infinito cargado uniformemente con ”λ” se ubica sobre el eje x. A una
distancia ”d” perpendicular a ´lse ubica una varilla delgada de longitud ”L” cargada tambi´n
e
e
uniformemente con ”λ”.
Z

l
L
dq
d

z’
X

-¥

l

+

¥

a) Hallar el vector E debido al alambre infinito a una distancia z’ perpendicular al alambre
aplicando la ley de Gauss. (1,0 p.)
b) Hallar el vector diferencial de fuerza dF producido por el alambre sobre un dq en la
varilla. (1,0 p)
c) Hallar la fuerzael´ctrica F total sobre la varilla apartir de la integraci´n directa de la
e
o
expresi´n obtenida en la parte b). (1,0 p.)
o
d ) Si el alambre infinito se reemplaza por un plano infinito cargado uniformemente con σ
¿cu´l es la fuerza producida por el plano sobre la varilla? (1,0 p.)
a
P´gina 1 de 2
a

...contin´a
u

Este material, de distribución gratuita, no contiene necesariamente lasmodificaciones
que se hayan incorporado durante la realización de las evaluaciones.

2. (4,0 p.) Una esfera conductora de radio ”a” tiene una carga ”+Q” distribuida uniformemente.
Esta esfera est´ centrada y rodeada de un cascar´n esf´rico conductor de radio interior ”3a”
a
o
e
y radio exterior ”4a” con carga ”-2Q” distribuida uniformemente.
a) Indicar la distribuci´n de cargas inducidasy hallar el vector E(r) en funci´n de la diso
o
tancia ”r” al centro de la esfera en todo el espacio. (2,0 p.)
b) Hacer un esbozo del campo el´ctrico vs r. (1,0 p.)
e
c) Si V (∞) = 0, hallar el potencial del cascar´n. (1,0 p.)
o
3. (4,0 p.) Una varilla de longitud ”L” cargada uniformemente con ”λ” se ubica sobre el eje x.

y
0

P
L

x

(x,0)

a) Indicar la expresi´n delpotencial el´ctrico dV (x) producido por un dq del alambre en P .
o
e
(1,0 p.)
b) Hallar el potencial el´ctrico V (x) a lo largo del eje x por integraci´n directa de la expresi´n
e
o
o
hallada en c). (1,0 p.)
→
−
c) Calcular E(x) debido al alambre en P a partir de E (x) = − dV i (2,0 p.)
dx
4. (4,0 p.) Se dispone de un casquete esf´rico no conductor cargado uniformemente con ”ρ”
e
como semuestra. Un alambre conductor con ”λ” constante de longitud ”L” se coloca alineado
radialmente a una distancia ”d” de su centro.

r
R1

d

l

o

L

R2

a) Hallar el potencial el´ctrico V (r) a una distancia r del centro del casquete, justificando
e
muy brevemente su procedimiento (ojo: no usar E para hallar V ). (2,0 p.)
b) Calcular E(r) a una distancia r del centro del casquete apartir del resultado obtenido
en a) aplicando
dV
→
−
E (r) = −
r
dr
(1,0 p.)
c) Hallar el dF sobre un ”dq” del alambre ubicado a una distancia r del centro del cascar´n.
o
Integrar esta expresi´n para calcular la fuerza electrost´tica resultante F sobre la barra.
o
a
(1,0 p.)
Prof. Richard Moscoso / H-401
San Miguel, Jueves 20 de Septiembre del 2012

P´gina 2 de 2
a

Estematerial, de distribución gratuita, no contiene necesariamente las modificaciones
que se hayan incorporado durante la realización de las evaluaciones.

´
´
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU
ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS
F´
ISICA 3
Pr´ctica Dirigida 1 / Prof. Richard Moscoso / H401
a
Ciclo 2012-2

Cuestionario:
1. Resolver las siguientes preguntas:
a) Calcular el campo...