Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Química
Sede Trelew FÍSICA II
Trabajo Práctico Nº 6 Campo magnético 1º) Un protón se desplaza con rapidez v = 4,46 Mm/s en una zona donde la intensidad de campo magnético es B = 1,75 T. El protón se orienta en el sentido positivo del eje X y B en el sentido positivo del eje Z. (a) Calcular el módulo de la fuerza deflectora que actúa sobre el protón. (b) Indicar su dirección y sentido. (c) Representar gráficamente. 2º) Un campo magnético uniforme B, de magnitud 1,2 mT, apunta verticalmente hacia arriba a lo largo del volumen de un salón en que Ud. está sentado. Un protón de 5,3 MeV, se mueve horizontalmente de sur a norte a través de cierto punto en el salón. ¿Qué fuerza magnética deflectora actúa sobre el protón cuando pasa por ese punto? La masa del protón es 1,67.10-27 kg 3º) En la figura, un alambre que transporta corriente hacia el plano de la misma, se halla entre los polos Norte y Sur de dos imanes de barra. ¿Cuál es la dirección y el sentido de la fuerza que los imanes ejercen sobre el alambre? 4º) Un alambre vertical recto conduce una corriente de 1,2 A hacia abajo en una región comprendida entre los polos de un gran electroimán superconductor, donde el campo magnético tiene una magnitud de B = 0,558 T y es horizontal. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza magnética sobre una sección de 1 cm del alambre que se encuentra en este campo magnético uniforme, si la dirección del campo magnético es: (a) hacia el este; (b) hacia el sur; (c) 30º al sur del oeste? 5º) Una barra metálica delgada de 50 cm de largo, con una masa de 750 g, descansa sobre dos soportes metálicos (sin estar sujeta a ellos) en un campo magnético uniforme de 0,45 T. Una batería y un resistor de 25 Ω están conectados a los soportes. (a) ¿Cuál es el voltaje máximo que la batería puede tener sin que se interrumpa el circuito en los soportes? (b) Ahora, el voltaje de la batería tiene el valor máximo calculado en (a); si el resistor sufre de improviso un cortocircuito parcial y su resistencia disminuye a 2 Ω, ¿cuál es la aceleración de la barra? 6º) Un campo eléctrico de 1,5 kV / m y un campo magnético de 0,44 T actúan sobre un electrón en movimiento sin producir ninguna fuerza. (a) Calcule la r r r r r E , B , F , F y V E B velocidad mínima del electrón; (b) Trace los vectores 7º)
Tiro al blanco magnético. Durante una visita a un parque de diversiones, Marcos decide impresionar a su esposa Victoria ganando un animal de peluche en el "tiro al blanco magnético". El objetivo del juego es dar en un blanco con una partícula ligera de 2,5 g con una carga eléctrica de +640 C. Se dispara la partícula
horizontalmente mediante un rifle de aire con una rapidez de salida del cañón de 14 m/s. El centro del blanco está a la misma altura que la boca del rifle. Lo interesante del juego es que hay un campo magnético (uniforme y hacia abajo) de 0,5 T en todos los puntos del tiro al blanco. Luego de evaluar rápidamente la situación, Marcos calcula que si el tiro al blanco tuviese además un campo eléctrico uniforme de cierta intensidad, podría dar en el blanco apuntando el rifle directamente hacia él. El encargado del tiro al blanco queda tan impresionado con su atinado cálculo, que le entrega el animal de peluche más grande de todos sin que tenga que disparar un tiro. (a) ¿Cuáles fueron la magnitud y dirección del campo eléctrico que Marcos calculó? (b) ¿Qué efectos no tuvo en cuenta en su cálculo? 8º) Una bobina circular de 0,05 m de radio, con 30 espiras de alambre, yace en un plano horizontal. Conduce una corriente de 5 A en sentido contrario a las manecillas del reloj, vista desde arriba. La bobina está en un campo magnético uniforme dirigido hacia la derecha cuya magnitud es de 1,2 T. Hallar las magnitudes del momento magnético, y del momento de torsión sobre la bobina.
