FyQ 2009 1 ceva-19

Vista previa del material en texto

unI 2009 -ISolucionario de Física y Química
19
Análisis y procedimiento
Para un instante del tramo AB grafiquemos las 
fuerzas que actúan sobre el niño:
A
B
FN fK
Fg
m=30 kg
vB=4 m/s
h=5 m
N. R.
vA=0
Para el tramo AB, debido al trabajo mecánico 
realizado por la fuerza de rozamiento sobre el 
niño, la energía mecánica del niño varía; entonces, 
planteamos:
En (I)
 
W E EA B
f
M B M A
K
→ ( ) ( )= −
 
W mv mg hA B
f
B
K
→ = −1
2
2⋅ ⋅
 
WA B
fK
→ = × × − × ×1
2
30 4 30 9 81 52 ,
 
WA B
fK
→ = −1231 5, J
Respuesta
El valor absoluto de la cantidad de trabajo realizado 
por la fuerza de rozamiento es 1231,5 J.
Alternativa B
Pregunta N.º 19
Se fabrica una bobina con 200 vueltas de alambre 
sobre una horma cuadrada, de tal manera que 
cada espira es un cuadrado de 18 cm de lado. 
Perpendicularmente al plano de la bobina se 
aplica un campo magnético cuya magnitud cambia 
linealmente de 0,0 T a 0,5 T en 0,8 s. Calcule la 
magnitud de la fuerza electromotriz inducida, en 
voltios, en la bobina,
A) 2,05 B) 3,05 C) 4,05
D) 5,05 E) 6,05
Solución
Tema
Inducción electromagnética
Referencias 
Recordemos que cuando a través de una espira 
o bobina conductora pasa un flujo magnético 
variable, en dicha espira o bobina se establece una 
fuerza electromotriz inducida (εind).
De la ley de Faraday
 ε φ
ind
medio t( )
= ∆
∆
N (ψ)
donde
N: número de espiras de la bobina
∆ φ: variación del flujo (∆ φ=φf – φo)
además
 φ=BAcosq
Análisis y procedimiento
Como la inducción magnética (B) a través de la 
bobina varía de forma lineal con el tiempo (según 
dato del problema), entonces: