Una partícula gira en un círculo de 3 m de radio con una velocidad angular constante de 8 rad/s en t = 0, la partícula tiene una coordenada x de 2 m.   a) Determine la coordenada x como una función del tiempo.  b) Encuentre las componentes x de la velocidad de la partícula y de la aceleración en cualquier tiempo t. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Una partícula gira en un círculo de 3 m de radio con una velocidad angular constante de 8 rad/s en t = 0, la partícula tiene una coordenada x de 2 m. a) Determine la coordenada x como una función del tiempo. b) Encuentre las componentes x de la velocidad de…

El siguiente ciclo termodinámico es una trayectoria rectangular (ABCDA) de un gas monoatómico contenido dentro de un pistón sumergido en un contenedor con agua y hielo en equilibrio. El punto A y C están conectados por una curva adiabática. Calcule la eficiencia del ciclo rectangular ABCDA.  a) Encuentre el trabajo producido por el ciclo.  b) Encuentre el calor que ENTRA al sistema durante un ciclo.  c) Calcule la eficiencia del ciclo.  d) Cuanto hielo se derrite o se forma en el contenedor después de 10 ciclos. Hay que especificar si se derrite o se forma el hielo.

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 El siguiente ciclo termodinámico es una trayectoria rectangular (ABCDA) de un gas monoatómico contenido dentro de un pistón sumergido en un contenedor con agua y hielo en equilibrio. El punto A y C están conectados por una curva adiabática. Calcule la eficiencia del ciclo rectangular ABCDA. a) Encuentre el trabajo producido…

Un electrón con masa despreciable se coloca en el punto P de la figura mostrada abajo. El electrón queda suspendido en equilibrio al interactuar con la barra cargada (homogéneamente) en la parte superior y la carga puntual en la parte inferior. La magnitud de la carga puntual es q = +2.0×10-6C la longitud de la barra es a = 0.80 m y la distancia al punto P es b = 0.30 m.  a) Cual debe ser la dirección del campo eléctrico generado por la barra para mantener al electrón en equilibrio. Especifique esta dirección en términos de ˆi y ˆj . Justifique su respuesta.  b) Resuelva la magnitud y dirección del campo eléctrico de la barra e términos de las variables del problema ( ay b) mostrando todos los paso de INTEGRACION. c) Usando valores numéricos resuelva numéricamente la densidad lineal de carga de la barra que se necesita para mantener en equilibrio al electrón. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Un electrón con masa despreciable se coloca en el punto P de la figura mostrada abajo. El electrón queda suspendido en equilibrio al interactuar con la barra cargada (homogéneamente) en la parte superior y la carga puntual en la parte inferior. La magnitud de la carga puntual es q = +2.0×10-6C…

Una gotita de una impresora de inyección de tinta lleva una carga de 1.6×10-10 C, y es derivada hacia el papel por una fuerza de 3.2 x 10-4 N. Calcula la intensidad del campo eléctrico que produce esta fuerza. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Una gotita de una impresora de inyección de tinta lleva una carga de 1.6×10-10 C, y es derivada hacia el papel por una fuerza de 3.2 x 10-4 N. Calcula la intensidad del campo eléctrico que produce esta fuerza.     Solución: Solución 1: Canal   Solución 2:      …

Dos pastillas, cada una con una carga de 1 microcoulomb (10-6 C), están a 3 cm (0,03 m) de distancia, ¿Cuál es la fuerza eléctrica entre ellas? ¿Qué masa debería tener un objeto para sentir esa misma fuerza en el campo gravitacional terrestre? 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Dos pastillas, cada una con una carga de 1 microcoulomb (10-6 C), están a 3 cm (0,03 m) de distancia, ¿Cuál es la fuerza eléctrica entre ellas? ¿Qué masa debería tener un objeto para sentir esa misma fuerza en el campo gravitacional terrestre?     Solución: Solución 1: Canal    …

Dos cargas puntuales están a 6 cm de distancia. La fuerza de atracción entre ellas es 20 N. Calcula la fuerza entre ellas cuando estén a 12 cm de distancia. ¿Por qué puedes resolver este problema sin conocer las magnitudes de las cargas? 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Dos cargas puntuales están a 6 cm de distancia. La fuerza de atracción entre ellas es 20 N. Calcula la fuerza entre ellas cuando estén a 12 cm de distancia. ¿Por qué puedes resolver este problema sin conocer las magnitudes de las cargas?     Solución: Solución 1: Canal    …

Un prisma rectangular sólido tiene las siguientes dimensiones largo (2.50 ± 0.20) cm ancho (4.50 ± 0.20) cm y alto (6.50 ± 0.20) cm y su masa es de (2.85 ± 0.02) kg. Determine la densidad del prisma rectangular en kilogramos por metro cúbico y la incertidumbre en la densidad. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Un prisma rectangular sólido tiene las siguientes dimensiones largo (2.50 ± 0.20) cm ancho (4.50 ± 0.20) cm y alto (6.50 ± 0.20) cm y su masa es de (2.85 ± 0.02) kg. Determine la densidad del prisma rectangular en kilogramos por metro cúbico y la incertidumbre en la densidad.  …

Un pasajero que se encuentra en la ciudad de Medellín desea viajar a la ciudad de Cali, toma un vuelo con escala en la ciudad de Bogotá realizando el siguiente recorrido. De Medellín a la ciudad de Bogotá vuela 425 km en una dirección de 60° al norte del este y de Bogotá a la ciudad de Cali vuela 385 km en la dirección 60° al oeste del norte.  ¿Qué distancia recorrería si realiza un vuelo directo de la ciudad de Medellín a Cali?  ¿En qué dirección tendría que viajar? ¿Qué espacio recorre cuando realiza la escala? 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Un pasajero que se encuentra en la ciudad de Medellín desea viajar a la ciudad de Cali, toma un vuelo con escala en la ciudad de Bogotá realizando el siguiente recorrido. De Medellín a la ciudad de Bogotá vuela 425 km en una dirección de 60° al norte del este y…

Mientras explora una cueva, un espeleólogo comienza en la entrada y se mueve las siguientes distancias. Va 75 m al norte, 250 m al este, 125 m a un ángulo de 30° al norte del este y 150 m a un ángulo de 60° al este del sur.   Haga la ilustración gráfica del recorrido.   Encuentre su desplazamiento resultante y dirección desde la entrada de la cueva usando componentes rectangulares. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Mientras explora una cueva, un espeleólogo comienza en la entrada y se mueve las siguientes distancias. Va 75 m al norte, 250 m al este, 125 m a un ángulo de 30° al norte del este y 150 m a un ángulo de 60° al este del sur. Haga la ilustración…

Un carro de montaña rusa se mueve 235 pies horizontalmente y luego se eleva 155 pies a un ángulo de 30° sobre la horizontal. A continuación, viaja 155 pies a un ángulo de 45° hacia abajo.  ¿Cuál es su desplazamiento y dirección desde su punto de partida? Soluciónelo usando método gráfico.  Exprese el resultado en unidades en metros. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Un carro de montaña rusa se mueve 235 pies horizontalmente y luego se eleva 155 pies a un ángulo de 30° sobre la horizontal. A continuación, viaja 155 pies a un ángulo de 45° hacia abajo. ¿Cuál es su desplazamiento y dirección desde su punto de partida? Soluciónelo usando método gráfico.…

Dos esferas sólidas tienen 10 cm de radio. La esfera A es un buen conductor y porta una carga total de 2 mC. La esfera B es neutra eléctricamente (no posee carga en exceso).   a) ¿Cómo comparar las magnitudes E de los campos eléctricos que crean por separado las esferas a una distancia radial de 15 cm? Seleccione la opción correcta y explique brevemente.  i) EA > EB > 0, ii) EA > EB = 0, iii) EA = EB > 0, iv) EA = EB = 0, v) 0 < EA < EB, vi) 0 = EA < EB  b) ¿Cómo comparar las magnitudes de los campos eléctricos que crean por separado las esferas a una distancia radial (a partir del centro de cada esfera) de 3 cm? Seleccione la opción correcta y explique brevemente.  i) EA > EB = 0, ii) EA > EB > 0, iii) EA = EB > 0, iv) EA = EB = 0, v) 0 < EA < EB, vi) 0 = EA < EB

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Dos esferas sólidas tienen 10 cm de radio. La esfera A es un buen conductor y porta una carga total de 2 mC. La esfera B es neutra eléctricamente (no posee carga en exceso). a) ¿Cómo comparar las magnitudes E de los campos eléctricos que crean por separado las esferas a…

Sea un plano infinito de carga, con densidad superficial de carga σ = 6 nC/m2. El mayor valor de la magnitud del campo eléctrico generado por el plano, es aquel que se mide en un punto ubicado a una distancia perpendicular de:  (a) 1 × 10−6 m. (b) 1 × 10−2 m. (c) 1 × 10 m.

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 2 Sea un plano infinito de carga, con densidad superficial de carga σ = 6 nC/m2. El mayor valor de la magnitud del campo eléctrico generado por el plano, es aquel que se mide en un punto ubicado a una distancia perpendicular de: (a) 1 × 10−6 m. (b) 1 × 10−2…

Considere las partículas en la Figura 1. La carga q1 es de 5 × 10−9 C, y la carga q2 es de −5 × 10−9 C. Para el punto b, ubicado entre las dos cargas, obtenga:  (a) El campo eléctrico (magnitud y dirección).  (b) La fuerza eléctrica sobre una partícula con carga 5 × 10−9 C (magnitud y dirección). 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Considere las partículas en la Figura 1. La carga q1 es de 5 × 10−9 C, y la carga q2 es de −5 × 10−9 C. Para el punto b, ubicado entre las dos cargas, obtenga: (a) El campo eléctrico (magnitud y dirección). (b) La fuerza eléctrica sobre una partícula con…

Se desea almacenar 1500 l (litros) de gasolina en un tanque industrial de forma cilíndrica de 2m de radio. Hallar: la presión manométrica y absoluta en el fondo del tanque, la masa total almacenada.

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Se desea almacenar 1500 l (litros) de gasolina en un tanque industrial de forma cilíndrica de 2m de radio. Hallar: la presión manométrica y absoluta en el fondo del tanque, la masa total almacenada. Solución: Solución 1: Canal ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar? Comenta…

Un velocista cruza la línea de meta de una carrera. El rugido de la multitud que le precede se acerca a ella a una velocidad de 360 m/s. El rugido de la multitud de detrás se acerca a 330 m/s. ¿Cuáles son la velocidad del sonido y la velocidad del velocista?

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS 1 Un velocista cruza la línea de meta de una carrera. El rugido de la multitud que le precede se acerca a ella a una velocidad de 360 m/s. El rugido de la multitud de detrás se acerca a 330 m/s. ¿Cuáles son la velocidad del sonido y la velocidad del velocista?…

La bola de billar blanca A se lanza con una velocidad v1, formando un ángulo  con la vertical. Golpea a la bola negra que sale directa al hoyo (dirección y). Si se conoce el coeficiente de restitución e de este impacto, calcule las velocidades finales v1’ y v2’ de ambas bolas y el ángulo  que forma v1’ con la horizontal. NOTA: Como es obvio en la figura, la dirección normal de impacto coincide con el eje y. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS La bola de billar blanca A se lanza con una velocidad v1, formando un ángulo  con la vertical. Golpea a la bola negra que sale directa al hoyo (dirección y). Si se conoce el coeficiente de restitución e de este impacto, calcule las velocidades finales v1’ y v2’ de ambas bolas…

El resorte tiene una longitud natural (sin deformación) igual a R y una constante k. El bloque de masa m está atado a dicho resorte y se suelta desde el reposo desde el punto A, avanza por la curva AC, de radio R y continúa en la recta BC hasta DETENERSE en B. Todo esto en el plano VERTICAL. Calcule la velocidad en el punto C y la longitud L que provoca que el bloque se detenga en B. Se desprecia la fricción entre el bloque y la varilla. 

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS El resorte tiene una longitud natural (sin deformación) igual a R y una constante k. El bloque de masa m está atado a dicho resorte y se suelta desde el reposo desde el punto A, avanza por la curva AC, de radio R y continúa en la recta BC hasta DETENERSE en…

Un tanque industrial de forma cúbica está lleno de un líquido cuya densidad es ρ=1,35g/cm3. Si la presión manométrica en el fondo del tanque es de 3,2 atm. Hallar: la altura del tanque, el volumen y la masa total de líquido almacenado

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS Un tanque industrial de forma cúbica está lleno de un líquido cuya densidad es ρ=1,35g/cm3. Si la presión manométrica en el fondo del tanque es de 3,2 atm. Hallar: la altura del tanque, el volumen y la masa total de líquido almacenado Solución: Solución 1: Canal ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

Una sección de la pista de una montaña rusa está compuesta por dos arcos circulares AB y CD unidos por una porción recta BC. El radio de AB es r1 y el radio de CD es r2. El carro y sus ocupantes, con un peso total W, llega al punto A prácticamente sin velocidad y luego cae libremente a lo largo de la pista. Determine el valor de la fuerza normal ejercida por la pista sobre el carro en el punto D y su velocidad en los puntos B y D. Desprecie la resistencia del aire y la fricción.

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS Una sección de la pista de una montaña rusa está compuesta por dos arcos circulares AB y CD unidos por una porción recta BC. El radio de AB es r1 y el radio de CD es r2. El carro y sus ocupantes, con un peso total W, llega al punto A prácticamente…