Segundo Parcial Resuelto

Segundo Parcial Física 1 (B-G) Primer Cuatrimestre 2010
Cátedra Jorge Miraglia
Notas: Justique todas sus respuestas. Use g = 10m/s2 . Entregue los problemas en hojas separadas
1. Se tienen dos casquetes esféricos concéntricos de radio interior a y exterior b, entre los que existe una densidad volumétrica de
carga ρ. En el centro de las esferas hay una carga puntual q . (Ver gura).
a) Calcular el campo eléctrico que genera esta distribución de cargas en todo el espacio (esto es, para r < a, a < r < b, r > b).
b) Si se coloca un casquete esférico de radio d > b (sin carga), concéntrico con la distribución inicial, calcule la diferencia de
potencial entre las esferas de radio b y radio d.
c) Calcule la fuerza que siente una carga de prueba q0 ubicada a una distancia D del centro de la distribución de cargas, tal que
a < D < b. No tenga en cuenta el casquete de radio d.
2. Se tiene un sistema de cañerías horizontal por el que circula agua, como se muestra en la gura. Por la sección S1 = 1m2 entra
un caudal Q = 5m3 /s. Ese caudal se separa en dos tuberías de secciones S2 = 23 S1 y S3 = 12 S1 . Se colocan dos tubos verticales,
uno en la tubería de sección S1 y el otro en la de sección S2 y se mide la diferencia en las alturas de las columnas de agua, siendo
ésta h = 1.05m.
Calcule las velocidades v1 , v2 y v3 .
3. En el circuito de la gura, considere que ha transcurrido suciente tiempo como para que todos los transitorios del circuito hayan
pasado y se encuentre en estado estacionario.
a) Calcule las corrientes I1 , I2 e I3 .
b) Calcule la potencia de las pilas E2 , E3 y E4 , indique en cada caso si se trata de potencia disipada o entregada al circuito
c) Calcule la carga en los capacitores C1 y C2 e indique claramente su polaridad.
d) Calcule la potencia disipada por R3
(recuerde que debe reportar los resultados con las unidades que correspondan)
Datos: R1 = 1Ω , R2 = 2Ω , R3 = 1Ω , R4 = 5Ω , R5 = 1Ω , E1 = 20V , E2 = 8V , E3 = 8V , E4 = 2V , C1= C2 = 2pF
4. Circuitos LR : Dado un sistema de carga LR calcular:
a) la corriente en función del tiempo
b) la caída de potencial en la inductancia
~.
c) la energía almacenada en la bobina en términos del campo magnético B
C1
b
h
q
a
ρ
v2
S1
a
S3
v1
d
q
1
v3
I2
E2
S2
Problema 1 a)
b
I1
R1
E3
R2
E1
R5
I3
R3
R4
E4
ρ
C2
Problema 1 b)
Problema 2
1
Problema 3
2
3
4
5
6