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TRABAJO COLABORATIVO 2
PRESENTADO POR:
JULIAN DAVID MORA COD. 1039455704ARGEMIRO CESPEDES
STEVEN BENAVIDES COD. 1130619575WILINTON FORONDA COD: 1 035 415 627
PRESENTADO A:
CLAUDIA PATRICIA CASTROTUTORA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTACIA (UNAD)ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGIA E INGENIERA
INGENIERIA EN TELECOMUNICACIONES2015
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Contenido
INTRODUCCIN ................................................................................................................................... 3
OBJETIVO ............................................................................................................................................. 4
DESARROLLO DE LOS EJERCICIOS ........................................................................................................ 5
Ejercicio #1 Julian Mora .................................................................................................................. 5
Revisin 1 por Steve Benavides ................................................................................................... 6
Ejercicio #2 Wilinton Foronda ......................................................................................................... 6
Revision 2 por Argemiro cespedes .............................................................................................. 7
Ejercicio #3 Julian Mora .................................................................................................................. 7
Ejercicio 4# Steve Benavides ........................................................................................................... 9
EJERCICIO#6 Steve Benavides ....................................................................................................... 12
Revisin 6 Realizada por Julian Mora ........................................................................................ 12
EJERCICIO#7 Steve Benavides ....................................................................................................... 13
Revisin 7 realizada por Argemiro Cspedes ............................................................................ 15
Ejercicio No. 9 Argemiro Cspedes ............................................................................................... 15
Ejercicio No. 10 Argemiro Cspedes ............................................................................................. 16
Revisin 10 por Steve Benavides............................................................................................... 17
Ejercicio No. 11 Argemiro Cspedes ............................................................................................. 17
Ejercicio #12 Wilinton Foronda ..................................................................................................... 18
Revisin 12 por Julian Mora ...................................................................................................... 19
Ejercicio #13 Julian Mora .............................................................................................................. 20
Ejercicio #14 Wilinton Foronda ..................................................................................................... 21
CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 22
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 23
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INTRODUCCIN
Con este trabajo se pretende que el estudiante reconozca los conceptos que sonfundamentales para abordar el estudio del tema de la unidad dos camposmagnticos, materiales y dispositivos magnticos, fuerzas magnticas, ley de
Amper, entre otros, por eso se presenta a travs de ejercicios prcticos los cualesse resuelven de manera individual y grupal con el fin de afianzar losconocimientos.
Por tanto se presenta la solucin y revisin de los ejercicios propuestos en launidad nmero dos de la materia Electromagnetismo por parte del grupo
colaborativo 201424_55.
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OBJETIVO
Cada estudiante del curso resuelve 3 ejercicios de los establecidos en la gua deactividades, se realiza la revisin de dos ejercicios de los compaeros, sesocializan en el grupo colaborativo y por ltimo se consolidan en un nico trabajogrupal.
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DESARROLLO DE LOS EJERCICIOS
Ejercicio #1 Julian Mora
En un experimento nuclear se mueve un protn de 1.0 Mev. en un campo magnticouniforme siguiendo una trayectoria circular. Qu energa debe tener una partcula alfapara seguir la misma rbita?
= 6.68 10 = 3.20 10
= 1 = 1.6 10
= = 1.38 10/
= 4 = 22 = =
= = => = =
= = =
= > =
=
= => =
=> =
=> =
=> =
= 12 => =12 4
4 => =
La energa que debe tener la partcula = 1.6 10
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Revisin 1 por Steve Benavides
Tiene claro que lo que nos est solicitando en el ejercicio es
correspondiente a hallar la energa potencial de la partcula alfa. Para ello
relaciona los conceptos de energa potencial con los conceptos de fuerza
magntica.
= y =
Desarrolla de forma adecuada el ejercicio y resuelve con claridad lo
solicitado por el ejercicio. Debe explicar la prxima vez de mejor forma, por qu
utiliz las formulas correspondientes.
Ejercicio #2 Wilinton Foronda
Un alambre de 1.0 m de largo lleva una corriente de 1.0 m de largo lleva unacorriente de 10 amperios y forma un ngulo de 30 con un campo magntico Bigual a 1.5 weber/m2. Calcule la magnitud y direccin de la fuerza que obra sobreel alambre.
R//:
DATOS:
= 10
= 30 = 1 Solucin
=
Y
B: 1,5 Weber
30X
Z
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= Datos entendidos como vector = = . Dnde:
F: Fuerza magntica que recibe el conductor, en Newton (N)
I: Intensidad de la corriente elctrica que circula por el conductor en Amperes (A)
L: Longitud del conductor sumergido en el campo magntico, en Metros
B: Induccin magntica medido
. = . [ + ()], Como componentes de B:. = . . ( ) + . . ( ). = . . = = 1011,5 30 ( ) = 7,5
Revision 2 por Argemiro cespedesObservaciones:
El ejercicio se encuentra bien desarrollado y aplicando las formular dadas para
hallar la Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente y a su vez
aplica la regla de la mano derecha con el fin de lograr un resultado efectivo del
ejercicio.
Ejercicio #3 Julian Mora
Un alambre de 60 cm. de longitud y 10 gr de masa est suspendido mediante unosalambres flexibles en un campo magntico de induccin de 0.40 weber/m2. Cul es lamagnitud y direccin de la corriente que se requiere para eliminar la tensin en losalambres que lo sostienen?
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F + F = 0F + F = F
F =ilBsenj
F mg = 0 ilB mg = 0
ilB = mg i = mglB =10 101060 10 0.4
i=0.42
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Ejercicio 4# Steve Benavides
Un protn, un neutrn y una partcula alfa, con iguales energas cinticas entran a
una regin de campo magntico uniforme, movindose perpendicularmente a B.
Compare los radios de sus trayectorias circulares.
Se tiene que las trayectorias de las 3 partculas son circulares, los radios, la carga
masa y su velocidad depende de esos parmetros. Dado el caso que el protn, el
electrn y la partcula tienen las mismas energas cinticas, se da por hecho que:
=
=
=
=
Para el r(alfa) en relacin con el r(protn):
= =
=
Como tienen las mismas energas cinticas, se dice que tienen las mismas
velocidades, por lo cual:
=
-
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= Donde:
=
; =
Para el r(alfa) en relacin con el r(neutrn):
= =
=
Como tienen las mismas energas cinticas, se dice que tienen las mismas
velocidades, por lo cual:
=Donde:
= ; =
Para el r(protn) en relacin con el r(neutrn):
=
=
=
-
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Como tienen las mismas energas cinticas, se dice que tienen las mismas
velocidades, por lo cual:
=Donde:
= ; =
-
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EJERCICIO#6 Steve Benavides
Cul es el mnimo campo magntico (magnitud y direccin) que habra que
establecer en el Ecuador para hacer un protn de velocidad 1.0 X 10 m/seg.
Circulara alrededor de la tierra?
Se tiene la frmula que:
=
=
=
Donde se sabe que B, es igual al campo magntico, V, es la velocidad de
la partcula en este caso el protn. Se sabe que la carga del protn equivale a
1,06 10, la masa del protn es 1,6710y que el radio de la tierracorresponde a 6371 km.
Por lo tanto se obtiene lo siguiente:
=
=
= 1,6710 1.0 X 10 m/seg
6371000 m 1,06 10
= 1,67 10NS
6.75326 x 10
= 2,472 10Revisin 6 Realizada por Julian Mora
Se tienen claros los requerimientos del ejercicio y se utilizan las frmulasadecuadas como se muestra a continuacin:
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= = =
Posteriormente se lleva a cabo el desarrollo del ejercicio y se logra obtener el
resultado.
EJERCICIO#7 Steve Benavides
En un campo magntico de E= 0.50 weber/m2, para qu radio de trayectoria
circular un electrn con una velocidad de 0.1?
=
=
=
=
Dado esto, tenemos definido que el campo magntico es igual a
0.50
= 9,10 10 0.1
0.50 1,602 10
= 9,10 10
0.50 1,602 10
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= 9,10 10
0.50 1,602 10
= 9,10 10
0.50 1,602 10
= 9,10 10
0.50 1,602 10
= 9,10 10
8.01 10
=
9,10 10 8.01 10
= 9,10 10
8.01 10
= 9,10 10 8.01 10
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= 1.13607 10
= 1.13607 10Revisin 7 realizada por Argemiro Cspedes
Para que se hable de un radio de trayectoria, la velocidad debe ser
perpendicular o al menos no debe ser paralela al campo, como lo indica la
formula. El ejercicio se encuentra bien desarrollado, aplica el tema y las
formulas dadas para Movimientos de partculas cargadas en un campo
magntico
Ejercicio No. 9 Argemiro Cspedes
Un protn que tiene una rapidez de . /en un campo magntico sienteuna fuerza de . hacia el oeste cuando se mueve verticalmente haciaarriba. Cuando se mueve horizontalmente en una direccin rumbo al norte, siente
fuerza cero. Determine la magnitud y direccin del campo magntico en esta
regin. (La carga sobre un protn es = . .
Rta: La direccin del campo est es de norte a sur, porque el protn no
siente fuerza cuando se mueve hacia el norte. La regla de la mano derecha dice
que debe apuntar hacia el norte para una fuerza hacia el oeste cuando el protn
se mueve hacia arriba. (El pulgar apunta al oeste y los dedos estirados de la mano
derecha apuntan hacia arriba slo cuando los dedos doblados apuntan al norte.)
La magnitud de se determina mediante la ecuacin:
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=
=
Ahora remplazamos
= 8.0 10
1.6 10 5.0 10/1
= ,
Ejercicio No. 10 Argemiro Cspedes
Un electrn viaja a . / en un plano perpendicular a un campomagntico uniforme de . .Describa su trayectoria cuantitativamente.
Rta: Es claro que como el electrn se mueve en una trayectoria curva
posee una aceleracin centrpeta = /y para el desarrollo se tiene en cuentala segunda ley de newton. = , = .
=
=
Ahora hallamos
=
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= 9.1102 1 0/
1.6100.01
= 0,0114
= ,
Lo que quiere decir que la trayectoria del electrn forma un crculo toda vez
que es constante y es constante.Revisin 10 por Steve Benavides
Tiene claro que lo que nos est solicitando en el ejercicio es
correspondiente a hallar la la magnitud del vector fuerza, por lo cual relaciona
los de las segunda ley de newton con los conceptos de fuerza magntica.
= y = Desarrolla de forma adecuada el ejercicio y resuelve con claridad lo
solicitado por el ejercicio.
Ejercicio No. 11 Argemiro Cspedes
Un alambre elctrico en la pared de un edificio porta una corriente cd de verticalmente hacia arriba. Cul es el campo magntico debido a esta corriente
en un punto a al norte del alambre?
Rta: Teniendo en cuenta que el campo magntico es directamente
proporcional a la corriente en un largo alambre recto e inversamenteproporcional a la distancia desde el alambre.
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Y dado que la constante de proporcionalidad se describe como /2;podemos inferir que:
=
.
Siempre y cuando sea en un alambre recto y que la distancia del punto
sea menor al largo del alambre.
= 2 .
= 410 /25
20,10
=
Ejercicio #12 Wilinton Foronda
Determine la magnitud y direccin de la fuerza entre dos alambres paralelos de 35m de largo y separados 6.0 cm, si cada uno porta 25A en la misma direccin.
R//: Alambres
35 mt
6 cm
Datos:
L: 35 mt
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I: 25 A
D: 6 cm
=
Ley de Ampere:
=
2. =
= .
Direccin en el punto 1:
*)dLr iB = I.(i)
= ( ) =83,310 Regla de la mano derechaFuerza F del cable 1:
= = -
= =2583,310 = 2 , 0 8 3 1 0
El cable 2 ejerce una fuerza que tiene la misma magnitud pero en sentidoopuesto.
Revisin 12 por Julian Mora
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Se logra identificar la necesidad del ejercicio y se emplean las formulas, reglas yleyes necesarias de una manera adecuada, la grfica muestra la representacindel ejercicio de una manera adecuada, se obtiene la correcta solucin delejercicio.
Ejercicio #13 Julian Mora
Cunta corriente fluye en un alambre de 4.8 m de largo si la fuerza mxima sobrel es de 0.75 N cuando se coloca en un campo uniforme de 0.0800 T?
Para la solucin de este ejercicio se utiliza la frmula de campo magntico:
Entonces:
: : :
=
Datos:
Lon gi tud: 4.8m de largo
Fuerza: 0.75N
Campo u nifo rme: 0.0800T
=?
= . :
=
.
. .
= ..=./
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Ejercicio #14 Wilinton Foronda
Un delgado solenoide de 12 cm de largo tiene un total de 420 vueltas de alambre yporta una corriente de 2.0 A. Calcule el campo en el interior, cerca del centro.
R//: 12 CM
SolenoideDispositivo capaz de crear
un campo magntico
Corriente 2.0 A
= Integral = .. . . = .. || = 4 1 04202
|| =1,0510 T|| =1,0510 Campo magnetico
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CONCLUSIONES
- Se lograron establecer los procedimientos para los ejercicios
seleccionados, logrando as dar el resultado esperado para los mismos.
- Se adquiero nuevos conocimientos sobre los campos electromagnticos,
desde su descubrimiento hasta la implementacin y la manipulacin de los
mismos.
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BIBLIOGRAFIA
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