Problemas correspondientes al movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado
Instrucciones: Resuelva cada ejercicio de manera ordenada y limpia.
1. Encuentre la distancia en metros que recorrera un ciclista durante segundos, si lleva una velocidad media de al Norte.
2. Calcular el tiempo en horas en que un automóvil recorre una distancia de si lleva una velocidad media de al Sur
3. Un automóvil avanza a una rapidez media de durante horas y minutos. ¿Cual fue la distancia recorrida?
4. ¿Cual es el tiempo en minutos que lleva recorrer a un tren si la rapidez media es de ?
5. ¿Cual es el tiempo en minutos, necesario para recorrer si la rapidez media es de ?
6. Relaciona

Velocidad constante
Aceleración constante
7. En un experimento de laboratorio, se midió la velocidad de un móvil conforme transcurrían 10 s y se obtuvo la siguiente tabla
a) Realiza una grafica con los datos de la tabla
b) ¿Entre qué instantes la velocidad aumenta?
c) ¿Entre qué instantes lavelocidad permanece constante?
d) ¿Entre qué instantes la velocidad disminuye?
e) ¿Entre qué instantes la aceleración es cero?
f) ¿Para qué valores de tiempo el cuerpo acelera?
g) ¿Para qué instantes el cuerpo desacelera?
h) Calcula la velocidad media del móvil en cada parte del recorrido.
i) Con los datos de la tabla anterior, calcula la distancia recorrida en cada intervalo del tiempo.
j) Calcula la distancia total recorrida por el móvil.
8. Una lancha de motor parte del reposo y alcanza una velocidad de al este, en un tiempo de segundos. ¿Cual era su aceleración y cuan lejos viajó?
9. Un avión aterriza en la cubierta de un porta-aviones con una velocidad inicial de y se detiene por completo en una distancia de . Encuentre la aceleración y el tiempo necesario para detenerlo.
10. Un tren que viaja inicialmente a se acelera constantemente a razón de en la misma dirección. ¿Cuanta distancia recorrera en segundos? ¿Cual sera su velocidad final?

Campo magnético producido por una carga puntual
El campo magnético generado por una única carga en movimiento (no por una corriente eléctrica) se calcula a partir de la siguiente expresión


Donde  esta última expresión define un campo vectorial solenoidal, para distribuciones de cargas en movimiento la expresión es diferente, pero puede probarse que el campo magnético sigue siendo un campo solenoidal.

Determinación de un campo de inducción magnético
El campo magnético para cargas que se mueven a velocidades pequeñas comparadas con velocidad de la luz, puede representarse por un campo vectorial. Sea una carga eléctrica de prueba Q en un punto P de una región del espaciomoviéndose a una cierta velocidad arbitraria v respecto a un cierto observador que no detecte campo eléctrico. Si el observador detecta una deflexión de la trayectoria de la partícula entonces en esa región existe un campo magnético. El valor o intensidad de dicho campo magnético puede medirse mediante el llamado vector de inducción magnética B, a veces llamado simplemente 'campo magnético', que estara relacionado con la fuerza F y la velocidad v medida por dicho observador en el punto P: Si se varía la dirección de v por P, sin cambiar su magnitud, se encuentra, en general, que la magnitud de F varía, si bien se conserva perpendicular a v. A partir de la observación de una pequeña carga eléctrica de prueba puede determinarse la dirección y módulo de dicho vector del siguiente modo

La dirección del 'campo magnético' se define operacionalmente del siguiente modo. Para una cierta dirección de v, la fuerza F se anula. Se define esta dirección como la de B.
Una vez encontrada esta dirección el módulo del 'campo magnético' puede encontrarse facilmente ya que es posible orientar a v de tal manera que la carga de prueba se desplace perpendicularmente a B. Se encuentra, entonces, que la F es maxima y se define la magnitud de B determinando el valor de esa fuerza maxima:
El hecho de que la fuerza magnética sea siempre perpendicular a la dirección del movimiento implica que el trabajo realizado por la misma sobre la carga, es cero.
Si una partícula cargada se mueve a través de unaregión en la que coexisten un campo eléctrico y uno magnético la fuerza resultante esta dada por

Esta fórmula es conocida como Relación de Lorentz
Campo magnético creado por un conductor rectilíneo
Una corriente rectilínea crea a su alrededor un campo magnético cuya intensidad se incrementa al aumentar la intensidad de la corriente eléctrica y disminuye al aumentar la distancia con respecto al conductor.
En 1820 el físico danés Hans Christian Oersted descubrió que entre el magnetismo y las cargas de la corriente eléctrica que fluye por un conductor existía una estrecha relación.
Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula.
Campo magnético creado por una espira
El campo magnético creado por una espira por la que circula corriente eléctrica aumenta al incrementar la intensidad de la corriente eléctrica
Campo magnético creado por un solenoide:
El campo magnético creado por un solenoide se incrementa al elevar la intensidad de la corriente, al aumentar el número de espiras y al introducir un trozo de hierro en el interior de la bobina (electroiman).





Bobina solenoide con núcleo de aire construida con alambre desnudo de cobre enrollado en forma de espiral y protegido con barniz aislante.
OBJETIVO

El alumno:

Comprobara la 11. Un móvil tiene una velocidad inicial de al Sur y experimenta una aceleración de, la cual tardasegundos. (a) ¿Qué desplazamiento tiene a los segundos? (b) ¿Qué velocidad lleva a los segundos?
12. Un automóvil con una rapidez de se lanza cuesta debajo de una pendiente y adquiere una rapidez de en minuto. Si se considera que su aceleración fue constante, (a) Calcular la aceleración en . (b) ¿Cual es la distancia recorrida en metros durante ese tiempo?
13. Una motocicleta arranca desde el reposo y mantiene una aceleración constante de . (a) ¿En qué tiempo recorrera una distancia de ? (b) ¿Qué rapidez llevara en ese tiempo?
14. Determina la rapidez que llevara un ciclista a los segundos, si al bajar por una pendiente adquiere una aceleración de y parte con una rapidez inicial de .
15. En una prueba de frenado, un vehículo que viaja a se detiene en un tiempo de segundos. ¿Cuales fueron la aceleración y la distancia de frenado?
16. A la pelota de la figura siguiente se le imparte una velocidad inicial de en la parte mas baja de un plano inclinado. Dos segundos mas tarde sigue moviéndose sobre el plano, pero con una velocidad de sólo . ¿Cual es la aceleración?