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• marielcatap Lazcano

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Prueba Nº4 Cfis 020 Nombre:

Forma 001 Fecha:

INSTRUCCIONES  EL USO DE TELÉFONO DURANTE LA PRUEBA ESTÁ ESTRICTAMENTE PROHIBIDO.  APAGAR TELÉFONOS Y GUARDARLOS EN CARTERAS, BOLSOS Y MOCHILAS.  UNA VEZ INICIADA LA PRUEBA NO SE PUEDE SALIR DE LA SALA. 

 

TODOS LOS LIBROS Y CUADERNOS DEBEN SER MANTENIDOS DENTRO DE SUS BOLSOS O MOCHILAS DURANTE LA REALIZACIÓN DE LA PRUEBA Logros de Aprendizaje: Aplicar conceptos básicos de ondas y óptica para la comprender la naturaleza ondulatoria. Comprender el concepto de Campo Eléctrico y Potencial Eléctrico en electrostática, para configuraciones discretas.

INDICACIONES: 1. La prueba contempla 2 ítems, alternativa 50% y desarrollo 50%. 2. Tiempo total 90 min. 𝑚 3. Use g=10 2 𝑠

Selección múltiple (3 pt. cada pregunta) 1. Sobre una partícula con carga eléctrica q0  4 10 9 C actúa una fuerza neta electrostática F  2 10 6 N debida a una distribución de partículas cargadas que 𝑁

existe en su vecindad. Determine la intensidad neta de campo electrostático en 𝐶 que genera esta distribución de partículas cargadas en el punto donde está situada la partícula con carga q0 . a. b. c. d. 2. a. b. c. d.

5 ∙ 103 50 ∙ 103 0, 5 ∙ 103 5 ∙ 102 ¿Cuál es la resistencia equivalente entre los puntos A y B de la red de resistencias de la figura? 1Ω 2Ω 3Ω 4Ω

3. Para la red de resistencias de la figura, la caída de voltaje en cada resistencia de 3 Ω es igual a: a. 1 V b. 2 V c. 3 V d. 4 V Profesores: Nancy Soto, Mitzy Cortez, Georgio Anastasiou, Fabrizzio Bugini, Haroldo Cornejo, Javier Calderón, José Aceituno, Rodrigo Vergara, Johanna Perasso.

Prueba Nº4 Cfis 020 Nombre:

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4. El sistema de la figura está formado por cuatro cargas idénticas situadas en los vértices de un rectángulo. Es correcto afirmar que en el centro del rectángulo: a. b. c. d.

El campo eléctrico y el potencial eléctrico es nulo El campo eléctrico no es nulo, pero el potencial si es nulo. El campo eléctrico es nulo y el potencial eléctrico es no nulo. El campo eléctrico y el potencial eléctrico no son nulos.

5. En el conjunto de resistencia mostrado en la figura, sabemos que la diferencia de potencial de la resistencia R1=5Ω es 30V, que la corriente que circula por R2 es 10A y que el valor de la resistencia R3=6Ω. El valor de la corriente total que alimenta el conjunto de resistencias y la Resistencia R2 son, respectivamente. a) b) c) d)

21 A y 3 Ω 10 A y 3 Ω 5Ay6Ω 6Ay5Ω

6. Si tenemos dos cargas puntuales y un mapa de líneas de campo eléctrico como el representado en la figura, se debe cumplir que: a. b. c. d.

𝑞2 > 0 y 𝑞1 > 0 𝑞1 < 0 y 𝑞2 < 0 𝑞1 < 0 y 𝑞2 > 0 𝑞1 = 0 y 𝑞2 < 0

7. Dos cargas puntuales 𝑞1 = 2,0 𝜇𝐶 𝑦 𝑞2 = 3,0 𝜇𝐶 están separadas una distancia de 1,0 mm. ¿En qué punto será cero el campo eléctrico creado por las dos cargas? a. El campo eléctrico será cero en un punto situado entre las cargas sobre la línea que las une y a 0,45 mm de la carga 𝑞1 . b. El campo eléctrico será cero en un punto situado sobre la línea que une las cargas, a 0,55 mm de la carga 𝑞1 y en el lado opuesto de donde se encuentra 𝑞2 . c. El campo eléctrico será cero en un punto situado en la mitad de un segmento que une a las dos cargas. d. El campo eléctrico no puede ser cero en ningún punto.

Profesores: Nancy Soto, Mitzy Cortez, Georgio Anastasiou, Fabrizzio Bugini, Haroldo Cornejo, Javier Calderón, José Aceituno, Rodrigo Vergara, Johanna Perasso.

Prueba Nº4 Cfis 020 Nombre:

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8. La figura muestra un rayo de luz que incide sobre la superficie entre el aire y un vidrio ¿Cuál es el rayo que representa mejor la luz reflejada?

9. En el gráfico de la derecha se presenta una “instantánea” de una onda en un tiempo dado. ¿Cuál es la amplitud de las oscilaciones y la longitud de la onda respectivamente en cm? a. 2 y 4 b. 8 y 4 c. 4 y 2 d. 1 y 2

10. l siguiente diagrama muestra el paso de un rayo de luz desde el aire (con indice de reflexión igual a 1) a una sustancia X ¿Cuál es el índice de refracción de la sustancia X? a. b. c. d.

0,53 0,88 1,88 2,20

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Prueba Nº4 Cfis 020

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Pregunta de desarrollo

1. En la gráfica de la izquierda se representa la elongación de los puntos de una onda armónica en el instante de tiempo t=0, y en la derecha la elongación del punto que ocupa la coordenada x=0 en función del tiempo. (15 pto)

Determinar: a. Período de la onda armónica, justifique su respuesta en término de los gráficos (3 pt). El período es de 4 s, ya que, es el tiempo en dar un ciclo completo. b. Frecuencia y frecuencia angular de la onda la onda armónica. (4 pt), 𝟏 La frecuencia es de f=0,25 hz, ya que , 𝒇 = 𝑻. 𝟐𝝅 𝒓𝒂𝒅 𝒘= = 𝟏, 𝟓𝟕 𝑻 𝒔 c. Longitud de onda márquelo con otro color o remárquelo en el gráfico (4 pt), La longitud de la onda es de 1,0 m, ya que es la distancia entre dos puntos idénticos de la onda. e. Velocidad de propagación de la onda armónica. (4 pt), 1

la velocidad es de 𝑣 = 4 = 0,25

𝑚 𝑠

, ya que , 𝑣 =

𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑝𝑒𝑟𝑖ó𝑑𝑜

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Prueba Nº4 Cfis 020

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2. En el circuito de la figura determine R1  R2  R3  R4  20  . Determine: a) La resistencia equivalente entre los puntos a y b . b) La intensidad de corriente eléctrica que circula por la resistencia R3 . c) La diferencia de potencial en la resistencia R 4 .

Solución: a)

R12  R1  R2  20  20  40 

1 1 1 1 1 3 1       R123 R12 R3 40 20 40 R123 

40  3

Re q  R123  R4 

 40 100  20   33.3 3  3 3

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Prueba Nº4 Cfis 020

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b)

IR 3 

VR 3

VR 3  V0  VR 4 (2)

(1)

R3

VR 4  I e q R4 (3)

Ieq 

V0 (4) Re q

Sustituyen do (4) en (3) : V R VR 4  0 4 (5) Re q Sustituyen do (5) en (2 :   1  R4  (6)  R  eq   Sustituyen do (6) en (1) finalmente nos queda :

VR 3  V0 

I R3

V0 R4  V0 Re q

 R V0 1  4  Re q   R3

   

    20  40 1   100  40 1  60    3  100   40 (100  60 )  1600  4 A    2000 5 20 (100) 20 20

I R 3  0.8 A c)

VR 4  I e q R4 

V0 40 2400 R4  (20)  V 100 Req 100 3

VR 4  24 V

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