Fisica 2
Páginas: 7 (1651 palabras)
Publicado: 28 de enero de 2013
TEMAS SELECTOS DE FÍSICA II
Conceptos a utilizar: Ley de Ohm, resistencia, resistividad, circuito eléctrico, conexiones en serie, paralelo y serie-paralelo, calor, potencia, trabajo, fuerza, tensión, compresión, equilibrio, resultante, equilibrante, centro de gravedad, reacciones en los apoyos, articulación y momento.
NOTA: Para aprovechar al máximo esta guía de estudio, el estudiantedeberá formar un manual de trabajo con el siguiente material bibliográfico, que podrá consultar en la biblioteca del plantel:
• Libro: Física General. Teoría y 625 problemas resueltos. Van der Merwe: pp. 12, 15, 16, 22, 25, 153 a 157 y 159.
• Libro: FÍSICA. Conceptos y aplicaciones. Tippens. Quinta edición: pp. 65 a 72, 81 a 94.
• Libro: ESTÁTICA. Beer, Johnston Jr. Sexta edición.Best seller internacional: pp. 41 a 43, 157 (formulario de apoyos), 167 a 170, 587 a 589 (respuestas a los ejercicios).
PROGRAMA
1) Resistencia y circuitos eléctricos.
a) Análisis de circuitos resistivos reducibles (circuitos en serie, paralelo y serie-paralelo).
b) Resistividad.
c) Variación de la resistencia con la temperatura.
2) Energía, calor y patenciaeléctrica.
3) Equilibrio del sólido rígido.
a) Fuerzas coplanarias paralelas: centro de gravedad, resultantes, equilibrantes y par de fuerzas.
b) Fuerzas coplanarias no paralelas: tensiones y compresiones, reacciones en los apoyos.
PROBLEMAS RESUELTOS
1) Una batería de 24 V de fem y 0.7Ω de resistencia interna se conecta a tres resistores iguales de 15 Ω deresistencia, en paralelo, y a una resistencia de 0.3 Ω, en serie con el conjunto anterior. Calcular: (a) La intensidad de corriente en el circuito, (b) La corriente en cada una de las ramas en paralelo, (c) La d.d.p. en bornes de la asociación en paralelo y en bornes de la resistencia de 0.3 Ω, (d) La tensión en bornes de la batería mientras entrega corriente.
Solución
Realice el diagramacorrespondiente.
a) Resistencia del grupo en paralelo [pic]
[pic]
b) Como las tres resistencias en paralelo son iguales, las intensidades de corriente en cada una de ellas es [pic] de la total, es decir 1.33 A.
c) D.d.p. en bornes del grupo en paralelo= [pic].
D.d.p. en bornes de la resistencia de 0.3 Ω=[pic]0.3 Ω[pic].
(d) Tensión enbornes=[pic] .
(2) Hallar la resistencia de una varilla de cobre de 2m de longitud y 8mm de diámetro, sabiendo que la resistividad de este metal vale [pic].
Solución
[pic].
(3)La resistencia de un termómetro de platino es de 6[pic] a [pic] Hallar su valor a [pic]. El coeficiente de temperatura de la resistencia del platino vale [pic].
Solución
Primero hallamos [pic]
Ahoracalculamos [pic]
4) Calcular el trabajo y la potencia media necesaria para hacer desplazar 96,000 C de carga eléctrica en 1 h, a través de una diferencia de potencial de 50 V.
Solución
Trabajo=[pic]
Potencia=[pic]
5) Por una resistencia eléctrica de hierro de 20Ω circula una corriente de 5A de intensidad. Hallar el calor, en J y en calorías, desprendido durante 30 segundos.Solución
Trabajo en J =[pic]
Trabajo en cal = [pic]
Recuerde que la energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar un trabajo (energía=trabajo), y una forma de energía es la calorífica. Entonces tenemos:
[pic]
6) Una línea de una fábrica tiene una resistencia eléctrica total de 0.2Ω y suministra 10 Kw de potencia a 250 V de tensión. Hallar el rendimiento de la transmisión.Solución
Consejo: Se debe tener cuidado de no escoger datos que sean incompatibles en los tramos de entrada, trayecto (pérdidas) y salida del conductor. Por ejemplo, sería incorrecto calcular la intensidad de corriente de la siguiente manera:
[pic]
El error estriba en que la tensión pertenece al tramo de salida y la resistencia al de trayecto!!
Hallamos la intensidad de corriente...
Conceptos a utilizar: Ley de Ohm, resistencia, resistividad, circuito eléctrico, conexiones en serie, paralelo y serie-paralelo, calor, potencia, trabajo, fuerza, tensión, compresión, equilibrio, resultante, equilibrante, centro de gravedad, reacciones en los apoyos, articulación y momento.
NOTA: Para aprovechar al máximo esta guía de estudio, el estudiantedeberá formar un manual de trabajo con el siguiente material bibliográfico, que podrá consultar en la biblioteca del plantel:
• Libro: Física General. Teoría y 625 problemas resueltos. Van der Merwe: pp. 12, 15, 16, 22, 25, 153 a 157 y 159.
• Libro: FÍSICA. Conceptos y aplicaciones. Tippens. Quinta edición: pp. 65 a 72, 81 a 94.
• Libro: ESTÁTICA. Beer, Johnston Jr. Sexta edición.Best seller internacional: pp. 41 a 43, 157 (formulario de apoyos), 167 a 170, 587 a 589 (respuestas a los ejercicios).
PROGRAMA
1) Resistencia y circuitos eléctricos.
a) Análisis de circuitos resistivos reducibles (circuitos en serie, paralelo y serie-paralelo).
b) Resistividad.
c) Variación de la resistencia con la temperatura.
2) Energía, calor y patenciaeléctrica.
3) Equilibrio del sólido rígido.
a) Fuerzas coplanarias paralelas: centro de gravedad, resultantes, equilibrantes y par de fuerzas.
b) Fuerzas coplanarias no paralelas: tensiones y compresiones, reacciones en los apoyos.
PROBLEMAS RESUELTOS
1) Una batería de 24 V de fem y 0.7Ω de resistencia interna se conecta a tres resistores iguales de 15 Ω deresistencia, en paralelo, y a una resistencia de 0.3 Ω, en serie con el conjunto anterior. Calcular: (a) La intensidad de corriente en el circuito, (b) La corriente en cada una de las ramas en paralelo, (c) La d.d.p. en bornes de la asociación en paralelo y en bornes de la resistencia de 0.3 Ω, (d) La tensión en bornes de la batería mientras entrega corriente.
Solución
Realice el diagramacorrespondiente.
a) Resistencia del grupo en paralelo [pic]
[pic]
b) Como las tres resistencias en paralelo son iguales, las intensidades de corriente en cada una de ellas es [pic] de la total, es decir 1.33 A.
c) D.d.p. en bornes del grupo en paralelo= [pic].
D.d.p. en bornes de la resistencia de 0.3 Ω=[pic]0.3 Ω[pic].
(d) Tensión enbornes=[pic] .
(2) Hallar la resistencia de una varilla de cobre de 2m de longitud y 8mm de diámetro, sabiendo que la resistividad de este metal vale [pic].
Solución
[pic].
(3)La resistencia de un termómetro de platino es de 6[pic] a [pic] Hallar su valor a [pic]. El coeficiente de temperatura de la resistencia del platino vale [pic].
Solución
Primero hallamos [pic]
Ahoracalculamos [pic]
4) Calcular el trabajo y la potencia media necesaria para hacer desplazar 96,000 C de carga eléctrica en 1 h, a través de una diferencia de potencial de 50 V.
Solución
Trabajo=[pic]
Potencia=[pic]
5) Por una resistencia eléctrica de hierro de 20Ω circula una corriente de 5A de intensidad. Hallar el calor, en J y en calorías, desprendido durante 30 segundos.Solución
Trabajo en J =[pic]
Trabajo en cal = [pic]
Recuerde que la energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar un trabajo (energía=trabajo), y una forma de energía es la calorífica. Entonces tenemos:
[pic]
6) Una línea de una fábrica tiene una resistencia eléctrica total de 0.2Ω y suministra 10 Kw de potencia a 250 V de tensión. Hallar el rendimiento de la transmisión.Solución
Consejo: Se debe tener cuidado de no escoger datos que sean incompatibles en los tramos de entrada, trayecto (pérdidas) y salida del conductor. Por ejemplo, sería incorrecto calcular la intensidad de corriente de la siguiente manera:
[pic]
El error estriba en que la tensión pertenece al tramo de salida y la resistencia al de trayecto!!
Hallamos la intensidad de corriente...
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