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1 UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS PARCIAL DE FÍSICA II Nombres: _____________________________________________________________ Las primeras 10 preguntas del examen son de selección múltiple con única respuesta, en las cuales se presentan el enunciado y cuatro opciones de respuesta, (A, B, C, D). Solo una de estas es correcta y válida respecto a la situación planteada. Cada pregunta tiene un valor de 0.3 puntos. Responda las preguntas de la 1 a la 3 de acuerdo a la siguiente información. En un elegante hotel, se encuentran dos pedestales de madera muy fina y seca, que tienen en sus extremos esferas de vidrio (claro) y ámbar (oscuro). La señora del aseo frota el vidrio y el ámbar cargándolos eléctricamente. 1. Suponiendo que el vidrio adquiere carga positiva y el ámbar negativo, de igual magnitud la fuerza eléctrica de interacción entre las cargas es A. B. C. D. 2. Sobre la chimenea y en todo el centro se ubica un hermoso reloj de péndulo. Si el reloj tiene carga positiva, el péndulo apuntará hacia A. El vidrio B. El centro C. El ámbar D. Ninguna de los anteriores 3. Para que el péndulo apunte hacia el vidrio, la carga que debe tener debe ser A. Negativa B. Positiva C. Neutra D. Ninguna de las anteriores 4. La siguiente figura muestra un sistema conformado por tres cargas eléctricas. Figura 1. ¿Cuál de las siguientes figuras muestra la fuerza eléctrica que ejercen la carga 2 y la carga 3 sobre la carga 1? 5. La fuerza electrostática que ejerce un campo eléctrico sobre una carga eléctrica se describe según la expresión F = q·E Dos sistemas masa-resorte 1 y 2 se colocan en una región con campo eléctrico E como se muestra en la figura. 2 Figura 2. Si las esferas se sueltan desde la posición de equilibrio, estas se moverán A. 1 y 2 a la derecha, porque las fuerzas sobre ellas tienen la misma dirección. B. 2 a la derecha y 1 a la izquierda, porque las fuerzas sobre ellas son contrarias. C. 1 y 2 a la izquierda, porque las fuerzas sobre ellas son negativas. D. 1 a la derecha y 2 a la izquierda, porque el campo empuja las cargas en direcciones opuestas. 6. En la Figura, se presenta un dipolo eléctrico estático, en el vacío, como única fuente de campo eléctrico. El campo eléctrico está en relación directa con la fuerza eléctrica, la cual se hace más intensa a medida que hay menor distancia del dipolo y viceversa. Figura 3. Lejos del dipolo, en el punto A, se puede afirmar que A. No hay campo eléctrico B. El campo eléctrico es igual a cualquier distancia del dipolo. C. El campo eléctrico crece con la distancia. D. El campo eléctrico decrece con la distancia 7. Una carga A (de valor Q) se desplaza a una velocidad constante v, mientras otra carga idéntica B se encuentra en reposo. Es correcto afirmar que A. las cargas A y B producen solamente campos eléctricos. B. la carga A produce solamente campo eléctrico mientras la B produce campo eléctrico y magnético. C. la carga A produce campo eléctrico y magnético mientras la carga B solamente campo eléctrico. D. las cargas A y B producen campos eléctricos y magnéticos. 8. Dos esferas metálicas ligeras cuelgan cada una de ellas de un cordón de nailon aislante. Una de las esferas tiene carga neta negativa; en tanto que la otra no tiene carga neta. Si las esferas están cerca una de otra, pero no se tocan, A. No ejercerán fuerza alguna sobre la otra B. No hay información suficiente C. Se repelerán D. Se atraerán mutuamente 9. Dos cargas puntuales -4q se mueven la una hacia la otra con la misma rapidez, como se muestra en la figura. Figura 4. A. Choquen en el punto P y se devuelvan B. No choquen y se devuelvan antes de llegar al punto P C. No choquen y se detengan antes de llegar al punto P D. Choquen en el punto P y se detengan 10. Una carga puntual negativa se mueve a lo largo de una trayectoria recta directamente hacia una carga puntual positiva estacionaria. ¿Qué aspecto(s) de la fuerza eléctrica sobre la carga puntual negativa permanecerán constantes a medida que se mueve? A. Tanto la magnitud como la dirección B. Magnitud C. Dirección D. Ni la magnitud ni la dirección 3 Las preguntas 11 y 12 corresponden a dos problemas, en cada uno de estos puntos debe proponer explicaciones que puedan ser abordadas con rigor científico y establecer estrategias adecuadas para su solución (1 punto cada una). 11. Las tres esferas pequeñas que se muestran en la figura 2 tienen cargas q1 = 4.00 nC, q2 = 27.80 nC y q3 = 2.40 nC. Si ϵ0 = 8.8542 x10-12 C2/Nm2 calcule el flujo eléctrico neto a través de cada una de las siguientes superficies cerradas que se ilustran en sección transversal en la figura: a) S1; b) S2; c) S3; d) S4; e) S5. f) Figura 5. 12. Una barra de longitud L (Fig. 3) se encuentra a lo largo del eje x con su extremo izquierdo en el origen y tiene una densidad de carga no uniforme λ. Calcule el campo eléctrico en un punto B que está sobre el bisector perpendicular de la barra a una distancia b encima del eje x. Fig. 6.