Examen 7

Hazlo en papel, sin mirar los apuntes, en unos 50 minutos. Cuando termines, pulsa «He terminado» para ver las soluciones y ponerte la nota.

1. 1. (1 puntos)

   Dato: carga elemental, $e=1{,}6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$ (el electrón tiene carga $-e$).

   Frotas un bolígrafo de plástico con un jersey de lana y el bolígrafo queda con carga $-5{,}6\cdot 10^{-9}\ \text{C}$. Al acercarlo a unos trocitos de papel, los atrae.

   a) Explica por qué el bolígrafo y el jersey quedan con cargas de signo contrario.

   b) ¿Cuántos electrones ha ganado el bolígrafo?

   c) Los trocitos de papel no están cargados. ¿Por qué los atrae el bolígrafo?

2. 2. (1,5 puntos)

   Datos: $K=9\cdot 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$; $1\ \mu\text{C}=10^{-6}\ \text{C}$.

   Dos cargas, $q_1=+1\ \mu\text{C}$ y $q_2=-4\ \mu\text{C}$, están separadas 2 m en el vacío.

   a) Calcula la fuerza entre ellas e indica si es de atracción o de repulsión.

   b) Si las metemos en agua, la constante $K$ es unas 80 veces menor que en el vacío. ¿Cuánto valdría aproximadamente la fuerza?

   c) ¿Ocurre lo mismo con la constante $G$ de la fuerza gravitatoria? Razónalo.

3. 3. (1 puntos)

   En clase de Física construyes una brújula casera con una aguja de coser, un imán, un tapón de corcho y un plato con agua.

   a) Explica los pasos para construirla.

   b) ¿Por qué la aguja acaba orientándose siempre en la misma dirección?

   c) Si acercas el plato a un altavoz o a la puerta de un frigorífico con imanes, la aguja deja de apuntar al norte. ¿Por qué?

4. 4. (1 puntos)

   Dato: carga elemental, $e=1{,}6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$ (el electrón tiene carga $-e$).

   Por la bombilla de una lámpara de mesa circula una corriente de 250 mA durante 10 minutos.

   a) ¿Cuánta carga ha atravesado la bombilla?

   b) ¿Cuántos electrones son?

   c) Si apagas la lámpara con su interruptor, ¿dejan de existir esos electrones? ¿Qué ocurre realmente?

5. 5. (1,5 puntos)

   Para averiguar el valor de una resistencia, Irene la conecta a una pila con un amperímetro y un voltímetro. El voltímetro marca 9 V y el amperímetro, 30 mA.

   a) Calcula el valor de la resistencia.

   b) Indica cómo debe estar conectado cada aparato respecto a la resistencia.

   c) Su compañero conecta el amperímetro en paralelo con la resistencia. ¿Por qué es un error peligroso?

6. 6. (1 puntos)

   La gráfica muestra las medidas tomadas con dos resistencias distintas, A y B, con sus rectas de tendencia.

   a) Sin hacer cálculos, ¿cuál tiene mayor resistencia? ¿Cómo lo sabes?

   b) Calcula la resistencia de cada una.

   c) Si conectamos cada una, por separado, a una pila de 5 V, ¿por cuál pasará más corriente?

7. 7. (1,5 puntos)

   Una pila de 9 V alimenta dos resistencias en serie: $R_1=150\ \Omega$ y otra $R_2$ desconocida. Un amperímetro, conectado en serie, marca 20 mA.

   a) Calcula la resistencia equivalente del circuito.

   b) Calcula $R_2$.

   c) Calcula la tensión en cada resistencia.

   d) Si movemos el amperímetro a otro punto del circuito, ¿cambia lo que marca?

8. 8. (1,5 puntos)

   En la cocina de una casa de Madrid están funcionando a la vez, conectados a 230 V, un horno ($20\ \Omega$), una lámpara ($575\ \Omega$) y un televisor ($230\ \Omega$).

   a) ¿Por qué los aparatos de una vivienda se conectan en paralelo? Da dos razones.

   b) Calcula la intensidad que pasa por cada aparato y la intensidad total.

   c) Calcula la resistencia equivalente de los tres aparatos.