326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 1/6 SEMANA 27 Lapso MODELO DE REPUESTA

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1 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 1/6 UNIVERSIDAD NACIONA ABIERTA VICERRECTORADO ACADÉMICO ÁREA: INGENIERÍA MODELO DE REPUESTA ASIGNATURA: FÍSICA GENERAL II CÓDIGO: 326 MOMENTO: PRIMERA PRUEBA PARCIAL VERSIÓN: 1 FECHA DE APLICACIÓN: MOD I,- UNID 1,- OBJ 1 CRITERIO DE DOMINIO 1/1 1.- DATOS: SOLUCIÓN: por los datos podemos inferir que el latón se expandirá más rápido que el acero debido a que el coeficiente de expansión lineal del primero es mayor (α B > α S ) que el del acero. En este problema emplearemos la relación matemática que nos proporciona el cambio de longitud cuando se somete a una varilla metálica a calentamiento, es decir, En donde α es el coeficiente de expansión lineal (α B para el latón y α S para el acero), L 0 es la longitud inicial de la barra y ΔT el cambio de temperatura. Para obtener la temperatura en la cual ambas barras tienen la misma longitud igualaremos las ecuaciones que previamente estableceremos para cada barra quedándonos como incógnita ΔT. Las ecuaciones para cada barra son, para el acero, Para el latón,

2 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 2/6 Cuando las barras tienen la misma longitud, Ahora podemos combinar las ecuaciones 1, 2 y 3, Reordenando, Finalmente, Por lo tanto la temperatura en la cual ambas barras tendrán la misma longitud será, T = 167,19 C + 20 C = 187,19 C

3 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 3/6 MOD I,- UNID 2,- OBJ 2 CRITERIO DE DOMINIO 1/1 2.- DATOS: Potencia de salida = 7 Kw, Q absorbido = 9 Kw, Eficiencia = e = 30% SOLUCIÓN: a) Sabemos que la eficiencia es b) La duración de cada ciclo,

4 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 4/6 MOD II,- UNID 3,- OBJ 3 CRITERIO DE DOMINIO 1/1 3.- DATOS: carga de la esfera = Q, radio de la esfera = R, carga de la partícula = q SOLUCIÓN: Si aplicamos la Ley de Gauss, La carga es Q dentro de la superficie gaussiana, por lo tanto, Luego, b) Si aplicamos la Ley de Gauss en un punto interno de la corteza, es decir, para r < R se tiene que dentro de la superficie gaussiana no existe carga alguna, q = 0 por lo cual E = 0 y en consecuencia F e = 0.

5 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 5/6 MOD IV,- UNID 4,- OBJ 4 CRITERIO DE DOMINIO 1/1 4.- DATOS: L = 1,0 m, r = 0,321 mm, 10 V, ρ W = 5,60 x10-8 Ω.m SOLUCIÓN: el radio del hilo es r = 0,321 mm convertido a m es, r = 3,21x10-4 m. a) Para hallar la resistencia por unidad de longitud debemos previamente determinar el área de la sección transversal, La relación que nos permite determinar la resistividad por unidad de longitud es, b) Si se mantiene una diferencia de potencial de 10 V, a lo largo del hilo de tungsteno, la intensidad de la corriente vendrá dada por la relación,

6 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 6/6 MOD IV,- UNID 5,- OBJ 5 CRITERIO DE DOMINIO 1/1 5.- DATOS: se suministra el circuito SOLUCIÓN: a continuación presentamos el circuito, colocando sentidos arbitrarios a las corrientes y al recorrido de las tres mallas, Tal como se puede visualizar, el circuito de la derecha ha sido simplificado resolviendo las dos resistencias que se encuentran inicialmente en paralelo, dando entonces como resultado R/2. Tenemos tres mallas (1, 2 y 3) recorridas en el sentido indicado por las flechas. También se puede apreciar las corrientes, que en total son cinco. Aplicando la Ley de los Nodos en A y B, Recorriendo la malla 1: Recorriendo la malla 2: Recorriendo la malla 3: De la ecuación C

7 326.MR Versión 1 1ª Prueba Parcial 7/6 De la ecuación D Finalmente Si sustituimos la ecuación F en la G tenemos Con el valor de I 3 = -4A sustituido en la ecuación D para hallar I2, Sustituyendo los respectivos valores, Con la ecuación A, Con la ecuación E, Con la ecuación B, FIN DEL MODELO DE REPUESTA