SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA – SERWAY
SOLUCIÓN PROBLEMA 44 CAPÍTULO 31 FÍSICA SERWAY
44. Considere el aparato que se muestra en la figura P31.44, en el que una barra conductora se puede mover a lo largo de dos rieles conectados a una lámpara. Todo el sistema está sumergido en un campo magnético de 0.400 T perpendicular hacia dentro de la página. La distancia vertical entre los rieles horizontales es 0.800 m. La resistencia de la lámpara es 48.0 Ω, supuesta como constante. La barra y los rieles tienen resistencia despreciable. La barra se mueve hacia la derecha por una fuerza constante de 0.600 N de magnitud. a) ¿Cuál es la dirección de la corriente inducida en el circuito? b) Si la rapidez de la barra es 15.0 m/s en un instante particular, ¿cuál es el valor de la corriente inducida? c) Argumente que la fuerza constante hace que la rapidez de la barra aumente y tienda a cierta rapidez terminal. Encuentre el valor de esta rapidez máxima. d) ¿Qué potencia se entrega a la lámpara cuando la barra se mueve a su rapidez terminal? e) Se supuso que la resistencia de la lámpara es constante. En realidad, conforme aumenta la potencia entregada a la lámpara, la temperatura del filamento aumenta y la resistencia aumenta. Explique conceptualmente (no algebraicamente) si la rapidez terminal encontrada en el inciso c) cambia si la resistencia aumenta. Si la rapidez terminal cambia, ¿aumenta o disminuye? f) Con la suposición de que la resistencia de la lámpara aumenta conforme la corriente aumenta, explique matemáticamente si la potencia encontrada en el inciso d) cambia debido al aumento en la resistencia. Si cambia, ¿la potencia real es mayor o menor que el valor encontrado anteriormente?
Solución:
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