PROBLEMAS PROPUESTOS DE CINEMATICA Y DINAMICA.

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- Tres cargos son dispuestos como se muestra en Figura. Encuentra el magnitud y la dirección

de la fuerza electrostática sobre la carga de el origen.

- Un electrón es acelerado por un campo eléctrico constante magnitud de 300 N/C. (a) Hallar la aceleración de la el electrón. (b) Utilizar las ecuaciones de movimiento con aceleración constante para encontrar la velocidad del electrón después 1x10-8 s, suponiendo que parte del reposo.

- Una pequeña esfera de carga 0,80μC cuelga del extremo de un resorte como en la Figura a. Cuando otra esfera pequeña de carga -0.60 μC se mantiene por debajo de la primera esfera como en la figura b, el resorte se extiende por d= 3,50 cm de su longitud original y alcanza un nuevo posición de equilibrio con una separación entre las cargas de r=5.0 cm. ¿Cuál es la constante de elasticidad del resorte?

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- Se lanza un electrón con rapidez inicial v0 =1.60x106m/s hacia el interior de un campo uniforme entre las placas paralelas de la figura. Suponga que el campo entre las placas es uniforme y está dirigido verticalmente hacia abajo, y que el campo fuera de las placas es igual a cero. El electrón ingresa al campo en un punto equidistante de las dos placas. a) Si el electrón apenas libra la placa superior al salir del campo, encuentre la magnitud del campo eléctrico. b) Suponga que en la figura el electrón es sustituido por un protón con la misma rapidez inicial v0. ¿Golpearía el protón alguno de las placas? Si el protón no golpea ninguna de las placas, ¿cuáles serían la magnitud y la dirección de su desplazamiento vertical, a medida que sale de la región entre las placas? c) Compare las trayectorias que recorren el electrón y el protón, y explique las diferencias. d) Analice si es razonable ignorar los efectos de la gravedad en cada partícula.

- Un protón (q = 1.6x10-19 C, m=1.67x10-27 kg) se mueve en un campo magnético uniforme B= (0.5T)i en t=0 el protón tiene componentes de velocidad vx =1.50x105 m/s, vy =0 y vz = 2x105 m/s a) ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fuerza magnética que actúa sobre el protón?

- Las neuronas en nuestros cuerpos llevan corrientes débiles quedetectables producir campos magnéticos. Una técnica llamada magnetoencefalografía, o MEG, se utiliza para estudiar eléctrico la actividad en el cerebro usando este concepto. Esta técnica es capaz de detectar campos magnéticos como débil como 1,0x10-15 T Modelar la neurona como un cable largo que circula una corriente y encontrar la corriente que debe llevar para producir un campo de esta magnitud a una distancia de 4,0 cm de la neurona.

- Un electrón en el punto A de la figura tiene una rapidez v0 de 1.41x106 m/s. Calcule a) la magnitud y la dirección del campo magnético que hará que el electrón siga la trayectoria semicircular entre A y B, y b) el tiempo requerido para que el electrón se mueva de A a B.

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- a) ¿Cuál es la rapidez de un haz de electrones cuando la influencia simultánea de un campo eléctrico de 1.56x104 V/m y un campo magnético de 4.62x10-3 T, ambos campos normales al haz y entre sí, no produce desviación en los electrones? b) Muestre en un diagrama la orientación relativa de los vectores V,E,B c) Cuando se elimina el campo eléctrico, ¿cuál es el radio de la órbita del electrón? ¿Cuál es el periodo de la órbita?

- Un marcapasos cardíaco puede verse afectada por un campo magnético estático tan pequeño como 1,7 mT. ¿Qué tan cerca puede estar el portador de marcapasos a un alambre largo y recto que lleva 20 A de corriente?

- En el ecuador cerca de la superficie (le la Tierra, el campo magnético es de aproximadamente 50µT hacia el norte y el campo eléctrico es de aproximadamente 100 N/C hacia abajo con buen clima. Encuentre las fuerzas gravitacional, eléctrica y magnética sobre un electrón que tiene una velocidad instantánea de 6.0x106 m/s dirigido hacia el Este en dicho ambiente.

- Un protón que viaja con una rapidez de 3.0 x106 m/s forma un ángulo de 37’ con la dirección de un campo magnético de 0.30 T en la dirección + y. ¿Cuáles son (a) la magnitud de la fuerza magnética sobre el protón y b) la aceleración del protón.

- Iones de sodio (Na+) se mueven a 0.851 m s a través de la corriente sanguínea en el brazo de una persona que está de pie cerca de un imán grande. El campo magnético tiene una fuerza de 0.254 T y forma un ángulo de 30o con el movimiento de los iones de sodio. El brazo contiene 100 cm3 de sangre con3.0 x106 Na+ iones por centímetro cubico. Si no hay ningún otro tipo de iones presentes en el brazo ¿cuál sería la fuerza magnética en el brazo?

- Una partícula con una carga de +2.0 µC y una energía Cinética de 0.090 j es disparado en un campo magnético uniforme de magnitud 0.10 T. Si la partícula se mueve en una trayectoria circular con un radio de 3.0 m, determine su masa.

- Un cardiólogo monitorea la tasa de flujo de sangre a través de una arteria mediante un medidor de flujo electromagnético. Los electrodos A y B hacen contacto con la superficie exterior del vaso sanguíneo, que tiene un diámetro interior de 3.00 mm. (a) Para un campo magnético de magnitud 0.040 0 T, se observa una diferencia de potencial de 160 µV entre los electrodos. Calcule la rapidez de la sangre. (b) verifique que el electrodo A sea positivo, como se muestra. El signo de la fem depende de que los iones móviles en la sangre estén cargados permanentemente en forma positiva o negativa? Explique su respuesta. [pic 29]