William Moebs; Samuel J. Ling; Jeff Sanny

Problemas De Desafío

91.

El Telescopio Espacial Hubble puede medir el flujo de energía de objetos lejanos, como supernovas y estrellas. Los científicos utilizan entonces estos datos para calcular la energía emitida por ese objeto. Elija un objeto interestelar con el que los científicos hayan observado el flujo en el Hubble (por ejemplo, Vega³), halle la distancia a ese objeto y el tamaño del espejo primario del Hubble, y calcule el flujo de energía total. (Pista: El Hubble intercepta solo una pequeña parte del flujo total).

92.

Vuelva a leer la ley de Gauss para el campo gravitacional, con $\vec{g}$ dirigida positivamente hacia el exterior.

93.

Una lámina de carga infinita de densidad de carga superficial $σ$ se muestra a continuación. ¿Cuál es el campo eléctrico a una distancia x de la hoja? Compare el resultado de este cálculo con el de la elaboración del texto.

La figura muestra un plano con signos de más. Atraviesa un cilindro S perpendicularmente en el centro, dividiendo el cilindro en dos mitades de longitud x cada una. La superficie superior del cilindro está marcada como A. Las flechas marcadas como E salen de ambos extremos del cilindro, a lo largo de su eje.

94.

Un globo de goma esférico lleva una carga total Q distribuida uniformemente sobre su superficie. En $t = 0$ , el radio del globo es R. A continuación, el globo se infla lentamente hasta que su radio alcanza 2R en el tiempo $t_{0} .$ Determine el campo eléctrico debido a esta carga en función del tiempo (a) en la superficie del globo, (b) en la superficie de radio R y (c) en la superficie de radio 2R. Ignore cualquier efecto en el campo eléctrico debido al material del globo y asuma que el radio aumenta uniformemente con el tiempo.

95.

Calcule el campo eléctrico de una gran placa conductora que contiene una carga neta q. Supongamos que A es el área de un lado de la placa y h el grosor de la placa (vea más adelante). La carga en la placa de metal se distribuirá principalmente en las dos caras planas y muy poco en los bordes si la placa es delgada.

Un cilindro atraviesa un agujero en el centro de una placa de espesor h. La placa tiene signos de más en su borde. El cilindro está marcado como caja de píldoras gaussianas. La porción del cilindro en el lado derecho de la placa es de longitud z. Dos flechas desde su superficie plana apuntan hacia afuera, perpendicularmente a la superficie. Estas se marcan como vector E subíndice P y vector delta A. La superficie plana del cilindro a la izquierda de la placa tiene dos flechas perpendiculares a ella, apuntando hacia afuera. Se marcan como mod vector E igual al mod vector E subíndice P y al vector delta A.

Notas a pie de página

3http://adsabs.harvard.edu/abs/2004AJ....127.3508B