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VÍDEO CLASE 2º C 9 de diciembre - Contenido educativo
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aquí, fíjate lo que he aprendido hoy. Venga, vamos, a ver, yo ahí con la línea llevo
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ahí medio curso ya. Venga, vamos a empezar. A ver, vamos a ir con el ejercicio 7, un detallito
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que quería comentar, ¿vale? Y que es acerca de, vamos a poner esto más fino, ahí, del
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producto vectorial. ¿Os habéis enterado
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del producto vectorial?
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¿Cómo iba?
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¿Sí? ¿Qué pasa?
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Ese ejercicio no lo terminamos,
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solo hicimos el apartado A.
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Vale, bien, ya, pero vamos a ver.
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Pero
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llegamos a ver el producto vectorial, si no recuerdo
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mal, ¿no? No.
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En plan, solo sacamos el campo
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magnético y ya. El producto vectorial
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lo vimos con el ejercicio anterior.
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Vale, bueno, lo vamos a aplicar.
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Bueno, venga, a ver, dice en el ejercicio, por un alambre largo y rectilíneo, ya lo tenéis por ahí, supongo, el enunciado, venga, situado a lo largo del eje X, circula a 42 amperios. Vamos a ver, entonces, tenemos un hilo, oye, ¿esto por qué está así hoy? A ver, así, bueno, bueno, a ver, ahí, venga, a ver, tenemos entonces un hilo que está en el eje X, este eje, ¿de acuerdo?
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Este es el eje X, este es el Y y este es el Z, ¿de acuerdo? Venga, dice, si un electrón se mueve paralelo al alambre con una velocidad de 10 elevado a 5 metros por segundo, vamos a poner un electrón que se mueve paralelo, ¿de acuerdo?, al alambre, ¿de acuerdo?
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En el mismo sentido, nosotros hemos decidido que el hilo venga para acá, luego también ya el electrón tiene que venir por aquí, ¿de acuerdo? En este sentido, ¿está claro? Es decir, nosotros por el enunciado decidimos que venga hacia acá saliente, porque no nos dice nada, no concreta, sin embargo, después nos dice que el vector V, es decir, el vector velocidad con el que va el electrón, tiene que ir en el mismo sentido que el hilo, ¿de acuerdo a esto?
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¿Sí? ¿Esto está entendido? Vale. Entonces, nos dice que esta velocidad es 10 elevado a 5 metros por segundo. Esto es. Venga. Metros por segundo. Venga. A ver. Y dice que está a una distancia de 2 centímetros.
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Es decir, realmente, ¿qué hace este electrón? Está pasando por el punto 0, 2, 0. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? ¿Sí? Vale. ¿Hasta aquí está claro lo que sucede? Tenemos nuestro hilo que está en el fx, es decir, viene hacia nosotros. El electrón también viene hacia nosotros paralelo al hilo. ¿Sí? Y pasa por este punto.
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Bien, nos dice, calcula la fuerza, nos pregunta la fuerza que actúa sobre el electrón cuando pasa por el punto 0, 2, 0. Y esto en centímetros. ¿De acuerdo? Venga, pues entonces, vamos a ver qué tenemos aquí.
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¿La fuerza? Sí, la fuerza. Estoy preguntando la fuerza. ¿Qué actúa sobre el electrón? Una fuerza que se debe a que el electrón, como está pasando por una zona en la que hay un campo magnético, va a experimentar una fuerza. ¿De acuerdo?
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A ver, ¿os acordáis lo que hacíamos cuando nosotros teníamos una partícula? Imaginaos que tenemos un electrón que decimos, por ejemplo, entra dentro de un capo magnético, ¿de acuerdo? ¿Qué es lo que decíamos? A ver, mirad, por la regla de la mano izquierda, ley de Lore, decíamos el electrón viene por aquí, ¿no? Luego esta sería su velocidad, el vector v entra dentro del plano de la pizarra, es entrante, ¿de acuerdo?
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Luego teníamos, mirad, regla de la mano izquierda, tendríamos V que viene para el dedo corazón, V, ¿de acuerdo? Todos desde casa este sería el dedo corazón, indicando para acá. Luego, el dedo índice entrante, ¿de acuerdo? Y ahora, lo pones con la mano también en casa porque si no entonces no lo vais a ver.
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Y luego, a ver, el dedo pulgar nos indica el producto vectorial de V por B, es decir, iría hacia arriba, pero como se trata de una partícula negativa, va hacia abajo. ¿Os acordáis? ¿Y esto qué es? La fuerza que experimenta el electrón por entrar dentro de un campo magnético.
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Bueno, pues aquí esto es igual. ¿Esto qué es? Este electrón experimenta una fuerza por el hecho de entrar en un campo magnético. ¿Y cuál es el campo magnético? El creado por el hilo. ¿Entendido? ¿Está entendido esto? ¿Sí o no? ¿Todo el mundo? Es decir, esto y esto es lo mismo.
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¿Vale? Lo que pasa es que esto es un caso más particular. ¿Por qué? Porque no es un campo magnético que nos digan que es entrante y nos da el valor. No. Sino que nos está diciendo que hay un hilo que crea un campo. Dice hilo, crea un campo en un punto 0, 2, 0 que lo hemos calculado en el apartado anterior. ¿Entendido? ¿Todo el mundo se entera? ¿Sí?
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A ver, mira, David, escúchame. Vamos a ver. Cogemos dedo corazón, V, y ahora lo ponemos así, tal y cual. Vamos a estar todos viendo este caso, ¿eh? Vale, este caso ahora mismo, el de abajo, este. Entonces, este para acá. Dedo índice para adentro del papel.
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Y ahora, el dedo pulgar, este de aquí, me está indicando el producto vectorial de V por B.
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Claro, si la partícula es positiva, en el vídeo que os puse, explicativo de la fuerza del oro,
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dice, si la fuerza, lo explica diciendo que si la partícula es positiva, la fuerza viene dada por el dedo pulgar.
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Si es negativa, va hacia abajo. Es lo mismo que explico yo.
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¿De acuerdo?
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Realmente lo que estoy diciendo es que el producto vectorial de V por B nos lo indica el dedo pulgar. Si la partícula es positiva, el signo del producto vectorial coincide con la fuerza. Si la partícula es negativa, son de sentido contrario. ¿Entendido? ¿Hasta aquí está claro? ¿David, sí o no?
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El índice, la B. Ponte trucos. Yo soy un poquito así desastre cuando hay parejas de cosas, de aprenderse dos cosas. Parece que tengo dislexia en ese aspecto, ¿vale? Y lo que hago es buscarme trucos para aprendérmelo siempre, para toda la vida, ¿de acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido? Venga, vale.
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A ver, entonces, aquí todo el mundo comprende que si esta partícula, este electrón que tenemos aquí, vamos a ver, este, entra dentro de un campo magnético, esto que yo tengo aquí arriba en el enunciado también es lo mismo, es exactamente lo mismo.
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Luego, si es exactamente lo mismo, ¿cómo calculamos esta fuerza? La fuerza la calculamos, a ver, la fuerza la calculamos con la ley de Lorentz, es decir, Q por V y por B, ¿de acuerdo?
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Y entonces, ¿este B cuál va a ser? El B, en este caso concreto del problema, va a ser el campo creado por el hilo. ¿Entendido? ¿Y dónde? En el punto 0, 2, 0, que es donde me preguntan la fuerza. ¿Está claro esto? ¿Sí? ¿Todo el mundo lo entiende? Sí, venga.
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Entonces, vamos a ver. Carga. La carga es la del electrón. ¿Cómo la tendré que poner? Es una fórmula en forma vectorial, ¿no? Luego le tengo que poner el signo negativo. La V. La V es la que me dan. Fijaos que dice que es 10 elevado a 5 metros por segundo.
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Si yo pongo esta v en forma vectorial, tendría que poner 10 elevado a 5, ¿lo veis? Y como estoy dándole que un sentido positivo en el eje x va a ser un vector positivo y en el eje x vector unitario y, ¿de acuerdo? Luego me queda aquí el metro por segundo, ¿entendido? ¿Ha quedado claro esto?
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Bien, a ver, esto es importante saber poner el vector, ¿eh? Y ahora, B, ¿qué B teníamos? Pues el del problema anterior, que nos había salido 2 por 10 elevado a menos 5, ¿puede ser o no? Me lo estoy inventando. A lo mejor es de otro. ¿2 por 10 elevado a menos 5?
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¿Dónde está esto?
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10 por 10 elevado a la menos 5K
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Vale
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2 por 10 elevado
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10 profeno 2
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¿No era 2?
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Es 2
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A ver si me equivoco el problema
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2 por 10 elevado a la menos 5
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Este es el módulo
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que habíamos calculado
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Y K. ¿Por qué? Porque recordad que habíamos visto que el vector viene para K. ¿Os acordáis de esto? Que lo estuvimos viendo todo el tiempo, a ver dónde iba el vector B. ¿Está claro o no? ¿Sí? Vale. Pues venga, ya vemos entonces.
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Ahora, decíamos, producto vectorial, no sé si llegamos a ver el producto vectorial, si no lo repaso.
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Venga, si yo hago el producto vectorial de dos vectores A y B, esto lo puedo resolver mediante un determinante.
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¿Esto lo hemos llegado a ver?
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Sí, vale.
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Lo repaso para que nos quede bien clarito para los despistados.
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A ver, mirad, este producto vectorial es un vector, ¿no?
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es que sale un vector, con i, j, k
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o con una i, con j, con k
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depende de los componentes que tenga
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pero a ver, si nosotros ponemos
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que el vector A tiene las componentes
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AX
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AI
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y AZ, recordad que lo tengo
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que poner en la primera fila
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¿os acordáis? y luego en la
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segunda fila, el segundo vector
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BX
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BI y BZ
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entonces, ¿esto cómo se calcula? mirad
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Voy a señalarlo porque ya lo tenéis del otro día.
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Sería, primero, la primera diagonal, esta.
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Es decir, voy señalando primero, vamos a ver.
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Tendríamos que multiplicar i por a sub i por bz.
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¿Lo veis?
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Luego, j por a sub z y por bx, ¿lo veis?
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Y luego nos quedaría, voy a poner otro color aquí,
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AX por BI y por K
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¿Está claro?
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Esto todo positivo
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Y luego, negativo menos
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Todos los que se hacen exactamente lo mismo
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Pero con la diagonal cruzada
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¿Entendido?
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¿Vale? Es decir, tendríamos
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K por A su Y por BX
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Ahora viene menos todo esto, ¿de acuerdo?
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Luego
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J por A su X
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Y por BZ
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¿De acuerdo?
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Y luego nos quedaría AZ por BI y por I. ¿Está claro? ¿Lo veis todos o no? ¿Sí? Mariel, estás perdido. A ver, repaso todo del principio. Positivos serían, digamos, son tres sumandos menos otros tres.
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Es decir, vamos a ver, sería, a ver, Mariel, mira, i por a sub i por bz, primero multiplicamos todo esto, después sería j por a sub z por bx, luego a sub x por bi y por k, ¿hasta que está claro a todos? Vale, menos, ponemos un paréntesis, k por a sub i y por bx está diagonal.
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Y ahora es lo mismo, es el mismo juego de antes, es decir, cogemos b sub i por a sub z por i y a sub x por j y por b sub z. ¿Está claro?
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si ya no es apuntarlo
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sino saber cómo es
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a ver David
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no, las unidades eran
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si esto, a ver
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si esto va a ser
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pues, por ejemplo
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esto por ejemplo
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vamos a multiplicar aquí
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metros por segundo
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y por teslas
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¿de acuerdo?
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¿vale o no?
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a ver, y por la carga
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que son los coulombios
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multiplicamos todo
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y esto nos tiene que venir dado en fuerza
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en Newton, ¿de acuerdo?
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Unidades de fuerza. ¿Está claro?
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¿Qué?
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¿Y cómo sabemos desde qué diagonal
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hay que contar? O sea, ¿desde la derecha
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o desde la izquierda? A ver, primero
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siempre empezamos por
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el numerito
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o por, mejor dicho, el vector unitario
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que vamos a tener aquí, que es la I. ¿De acuerdo?
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¿Vale? Que sería este
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por aquí, por el primero.
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Luego hay otro método que es el método de los adjuntos
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para resolver determinantes
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que si queréis os los subo al escrito explicadito vale vale a ver si tengo un
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rato para hacer un vídeo si no escrito con papel un momento lo pongo para que
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se lo van a explicar también matemáticas el método de los adjuntos que a ver os
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digo simplemente es muy fácil para si alguno lo que saber simplemente sería la
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y por este determinante que resulta de quitar filas y columnas este de acuerdo
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¿Vale o no?
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Siempre es este vector unitario que tenemos arriba multiplicado por lo que queda de quitar filas y columnas.
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Es decir, la y, si le quito esta fila y esta columna, me queda este, ¿verdad?
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Lo habrá.
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Ahora menos, es así, matemáticamente ya lo dirá cómo es, menos j por este y por este, más k por este y por este.
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Si yo hago este pequeño, sería simplemente a sub x por b sub i menos b sub x por a sub i.
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Cruzado. ¿De acuerdo? Y se resuelve. Tiene que salir lo mismo. Si queréis probáis y si no lo probáis, yo os voy a indicar ya más despacito cómo se hace.
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A ver, entonces, vamos a aplicarlo para nuestro vector. A ver, ¿nuestro vector qué le pasa? Tenemos, mirad, tenemos un vector F que va a estar multiplicado Q por V y por B.
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Bien, entonces, ¿cómo ponemos la Q? Recordad, menos 1,6 por 10 elevado a menos 19. Si queréis ponemos las unidades de agua al final. Mirad, para no liar todo esto.
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A ver, pongo la carga negativa, ¿de acuerdo? Y aquí pongo I, J, K. El método siempre es el mismo. Y ahora, mirad, la V, nuestra V, la que yo tengo aquí, a ver, es 10 elevado a 5 I.
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¿Dónde la pongo?
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Donde la I
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10 elevado a 5
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¿Hay componente J?
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Bueno, J
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¿Y? ¿Y Z? No, 0, 0
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¿De acuerdo?
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¿Vale? Ahora
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¿Por qué pongo primero la V?
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Porque es el primer vector que tengo
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También os diré en matemáticas que si cambiamos
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las filas
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Es decir, esta fila, imaginaos que en lugar de
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me equivoco y pongo aquí la B y aquí la V
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me sale menos, si cambiamos las filas de un determinante
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se cambia el signo, ¿de acuerdo? Por eso no es
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conmutativo v por b, v por b es menos
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b por v, ¿de acuerdo? ¿Vale? Son normas
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reglas de los determinantes, ya lo enseñarán en matemáticas
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nosotros lo utilizamos como herramienta. Y ahora, b
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la b no es 2 por 10 a la menos 5, k
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pues ¿dónde la ponemos? ¿Dónde la k? 2 por 10 elevado
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a menos 5 y no tiene
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componente x ni y este nuestro determinante lo veis y ahora como lo
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resolvemos lo visto dos o no resolvemos a ver vamos a ver me vais siguiendo y por
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cero y por dos por 10 a menos 50 ahora j por cero y por cero cero 10 a la 5 por
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cero y por acá cero es decir todos los que vienen para acá para este lado cero
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¿De acuerdo?
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Voy poniéndolo tú, yo lo voy diciendo.
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Ahora, menos.
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Ahora la diagonal cruzada, esta.
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K por 0 y por 0.
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¿Lo veis?
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J por 10 elevado a 5 y por 2 por 10 elevado a menos 5.
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Este era negativo, recordad.
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¿Vale?
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Y ahora, este por este y por este 0.
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Es decir, que nada más que tenemos esto.
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Voy a ponerlo en rojo.
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De todas las posibilidades, esto es lo único que tenemos que es positivo.
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Bueno, positivo, que es distinto de cero, mejor dicho.
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Positivo no es porque es negativo.
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Con lo cual, vamos a tener, mirad, vamos a tener menos 1,6 por 10 elevado a menos 19,
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que multiplica a menos j por 10 elevado a 5 y por 2 por 10 elevado a menos 5.
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¿De acuerdo todos?
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¿Sí o no? ¿Sí? Que es igual a 3,2, 3,2 por 10 elevado a menos 19.
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Pero, ¿por qué se pone el menos delante de la juta?
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Porque es, a ver, porque ya es el cruzado
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A ver, antes hemos hecho
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Y por 0, por 2 por 10 a la menos 5
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Todos los que van así
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En este sentido
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Son positivos y los que vienen para acá son negativos
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¿De acuerdo?
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Podríamos haber trabajado de otra manera
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Pero esto, a ver, esto os ayuda
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Cuando os despistáis con los vectores
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Podríais haber dicho, bueno, pues voy a calcular
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El módulo, simplemente
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Q por V por B
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¿De acuerdo? Como
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Como seno de alfa es seno de 90, que es 1, ¿por qué digo que es seno de 90? ¿Por qué digo 90? A ver, si yo tengo este vector v y este vector b, ¿veis que forma 90 grados? ¿Sí o no?
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Entonces, cuando yo calculo el módulo de un producto vectorial, tengo que decir que es Q por V por B por el seno de alfa, ¿de acuerdo? Entonces, seno de 90 a 1, con lo cual F me quedaría Q por V por B.
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Si yo pongo F igual a Q por V por B, el módulo que me sale es 3,2 por 10 elevado a menos 19 newtons. Este sería el módulo.
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Pues, profe, ¿no te da lo mismo?
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¿Cómo que no?
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No. Y, de hecho, en la hoja de problemas...
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¿Calculado? Multiplica 1,6 por 10 elevado a menos 19 por 10 elevado a 5 por 2 por 10 elevado a menos 5, te da este numerito. ¿De acuerdo?
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¿Vale? Entonces, a ver, esta sería la fuerza en módulo. Y si no queremos hacer todo esto porque nos liamos con el determinante, lo que tendríamos que hacer sería lo siguiente, irnos a nuestro dibujo y decir, a ver, voy a hacer el producto vectorial de V por B y me voy, a ver, desde V hasta B por el camino más corto.
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A que esto va a favor de las agujas del reloj, ¿sí o no? Luego, entonces, el producto vectorial es negativo. ¿Hacia dónde iría? Oigan ustedes, vamos a mirar aquí.
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¿A qué iría para acá? El producto vectorial. Pero como se trata de una partícula negativa, va en contra. Luego la fuerza vendría para acá. ¿Lo veis o no? Es decir, o bien hacéis el módulo, dos versiones de esto, o bien hacéis el módulo y dibujáis la fuerza, con lo cual ya sabéis que tiene sentido positivo en el eje Y, ya podréis ponerlo en forma vectorial, ¿lo veis?
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¿O bien hacéis el determinante? ¿Veis que el resultado es el mismo? ¿Veis que es lo mismo? A ver, ¿veis que esto que me ha salido aquí? A ver, vamos a mirar. Esto que me ha salido aquí es de un vector que va para acá porque está positivo en el eje Y. ¿Lo veis?
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Sí. Y si yo lo que hago es mirar con el producto vectorial, viendo cómo va ese producto vectorial, dibujo primero el producto vectorial hacia la izquierda y luego la fuerza hacia la derecha, el resultado es el mismo, ¿lo veis? Tiene que salir lo mismo. A ver, David.
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Acabo en el eje
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en el eje, a ver, iría desde
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realmente voy desde X
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hasta Z, haciendo esto
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¿de acuerdo?
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Momentito, espera, te están preguntando aquí
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espera un segundito, ¿qué?
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A ver, no, iría hacia
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acá y luego como es
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negativo viene para acá
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No lo pillas
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Míralo
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El camino más corto, desde V hasta B. Os voy a mandar ejercicios de conseguir, cómo se puede conseguir tener más visualización en el espacio, porque alguno está más perdido. Venga, a ver, ¿sí?
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la carga...
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A ver, para el que no se entere, mira, David,
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escucha una cosa, un segundito. Para el que no se
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entere con esto,
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si esto, digamos, lo más rápido es calcular el módulo
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y luego verlo aquí, pero
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para eso os explico lo del producto
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vectorial mediante un determinante. Tiene que salir
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lo mismo. El que no se entere con los
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vectores viéndolos en el espacio,
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que haga esto, por favor, lo del
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determinante, ¿de acuerdo? A ver, ¿qué querías
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preguntar por ahí, lo de la carga?
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Que tiene que estar en valor absoluto,
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Al ponerlo aquí, claro, si yo pongo aquí nuestra carga del electrón, si yo la pongo ya en el módulo, la pongo como en valor absoluto. ¿De acuerdo? Esa es la gran diferencia de utilizar una fórmula y otra. ¿Vale o no?
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¿Sí? Sí, se supone. A ver, ¿nos hemos enterado del problema? ¿Todos? A ver, este problema es muy importante porque así, digamos, ya, este caño es selectividad tal cual, ¿eh? No sé cuándo, pero que tampoco es tan difícil.
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Bueno, venga, vamos a ver. Vamos ahora a repasar ejercicios en los que vamos a ver partículas que está moviendo dentro de campo, ¿de acuerdo? Venga, vamos a ver. Vamos a continuar y nos vamos con el ejercicio de la hoja 3, el ejercicio 7.
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Venga, el 7 también. A ver dónde tengo yo el ejercicio 3, hoja 3. Vamos a abrirlo aquí para que lo podáis ver. A ver, nos hemos entretenido mucho con este problema, pero bueno, por lo menos si lo habéis entendido está bien. Vamos con el 7, este de aquí.
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Claro, a ver. ¿Lo veis desde casa? No sé si se está compartiendo ahora o no. Vale, venga. Dice, unión. Este parece que estamos en química. Unión de níquel 58 de carga Q igual a 1,60 por 10 elevado a menos 19 colombios y masa 9,62 por 10 elevado a menos 26 kilogramos.
00:24:06
Se acelera desde el reposo a través de una zona del espacio con una diferencia potencial de 3.000 voltios. Y a continuación entra en otra zona donde únicamente existe un campo magnético uniforme de 0,12 teslas, perpendicular al plano de su trayectoria y dirigido hacia arriba.
00:24:29
calcula la velocidad de Lyon
00:24:47
esto ya está, hay que quitarlo
00:24:50
está mal, habría que
00:24:52
esto está de antes de lo que la RAE
00:24:54
dijera que no se quito con el atilde
00:24:56
venga, de Lyon tras su aceleración
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¿de acuerdo? a ver
00:24:59
¿entendemos esto? ¿entendemos el problema?
00:25:01
léelo tranquilamente
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quiero que lo entendáis
00:25:08
a ver
00:25:09
habla de una partícula
00:25:11
que más da que sea enion, níquel, que sea
00:25:14
lo que sea, es positiva
00:25:16
¿Vale?
00:25:18
Exactamente.
00:25:22
Y a ver, ¿qué le pasa ahí?
00:25:24
Exactamente.
00:25:28
No, un hilo no.
00:25:30
No es que no es un hilo.
00:25:31
No confundamos las cosas.
00:25:32
Aquí directamente, bueno, el campo magnético se puede crear por un hilo o por ver qué es.
00:25:34
A lo mejor es un imán.
00:25:38
Lo que sea.
00:25:39
Da lo mismo.
00:25:39
¿Qué?
00:25:41
¿Qué?
00:25:41
Si el campo va dirigido hacia arriba, ¿eso es que es entrante o saliente?
00:25:42
Vamos a ir poco a poco.
00:25:48
A ver, vamos ahora a ver cuáles son los vectores.
00:25:52
Pero sobre todo lo que quiero es que veáis el concepto general.
00:25:56
A ver, tenemos una partícula.
00:25:58
Nos dice también la masa.
00:26:01
Bueno, se acelera desde el reposo.
00:26:02
Velocidad inicial, cero.
00:26:05
A través de una zona del espacio con una diferencia potencial de 3.000 voltios.
00:26:06
Y a continuación entra en una zona donde existe un campo magnético.
00:26:11
A ver, vamos haciendo el dibujito.
00:26:15
A ver, ven, esta es la hoja 3, el ejercicio 7. Venga, a ver, vamos a ver. Tenemos una partícula, vamos a poner que viene por aquí, ¿no? Con una velocidad inicial 0, ¿de acuerdo?
00:26:16
Venga, partimos, por ejemplo, desde este punto y va hasta aquí. En todo este trayecto se aplica una diferencia de potencial, ¿de acuerdo? Que nos dicen que es de 3.000 voltios, ¿vale o no?
00:26:40
Ahora, fijaos lo que dice el problema. Dice que con qué velocidad va a entrar dentro del campo magnético. El campo magnético que será una zona en la que va a existir este campo magnético, que sería esta de aquí, por ejemplo.
00:27:00
¿Lo veis todos o no? ¿Veis el dibujo? Es importante entender este dibujo. Venga, a ver, ¿ya? Vamos a concretar exactamente lo que nos dice el problema. A ver, vamos a ver. Dice, tenemos todos, ahora apuntamos todos estos datos.
00:27:15
Dice, a través de una zona, no existe una diferencia de potencial y a continuación entra en una relación del sistema magnético uniforme de 0,12 teslas, perpendicular al plano de su trayectoria y dirigido hacia arriba.
00:27:32
¿Vale? Perpendicular al plano de la trayectoria. A ver, perpendicular al plano de su trayectoria y dirigido hacia arriba. Vamos a ver.
00:27:46
Si te da el valor del campo en positivo
00:27:56
No tiene nada que ver
00:28:01
Con que sea entrante o saliente
00:28:03
Porque como no te da el vector ni nada
00:28:04
Eso no da el valor
00:28:06
Claro, a ver, usted nos está diciendo
00:28:08
Esto es un dato
00:28:11
Que no nos aporta mucho
00:28:12
¿Por qué?
00:28:15
Porque para qué queremos saber
00:28:16
Hacia dónde va el vector campo
00:28:18
Si a nosotros no nos dicen dónde está la V
00:28:20
Porque yo lo podría haber dibujado
00:28:21
Por ejemplo, la partícula viene para
00:28:23
arriba y el campo magnético está aquí, estaría igual de bien. ¿Lo veis o no? Con lo cual,
00:28:26
si a mí no me dicen nada acerca de la V, lo que me digan acerca de B, pues tampoco
00:28:30
me importa. ¿De acuerdo? ¿Lo veis todos o no? Entonces, vamos a dejar el módulo ahí,
00:28:35
que es lo que nos interesa. Bien, a ver, ¿esto qué suena a vosotros? Antes de entrar en
00:28:40
un campo magnético tenemos una partícula en la cual le hemos aplicado una diferencia
00:28:45
de potencial. ¿Cómo puedo calcular esta V? Con el trabajo exactamente. Es decir, yo
00:28:48
Yo puedo decir que el trabajo, ¿a qué es igual? Variación de energía cinética. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? Pero es que este trabajo también va a ser igual a la carga por la diferencia de potencial. ¿Lo veis o no? ¿Sí? ¿Lo veis todos?
00:28:58
Con lo cual, ¿qué es lo que tengo que hacer? Mirad, primero puedo calcular el trabajo con esta diferencia de potencial, es decir, puedo decir que el trabajo va a ser igual a la carga, la carga que es 1,6 por 10 elevado a menos 19 coulombios por la diferencia de potencial que es 3.000 voltios.
00:29:17
Profesor, si la carga hubiera sido negativa, ¿le hubiésemos puesto en valor absoluto?
00:29:46
Aquí, bueno, aquí para calcular, realmente para calcular el trabajo, este trabajo es una magnitud escalar, con lo cual esto lo vamos a poner en valor absoluto, ¿de acuerdo?
00:29:53
Vale, a ver, mirad, tendríamos 1,6 por 10 elevado a menos 19 por 3.000, ¿vale? Esto lo tengo hecho de otra manera. Venga, sería 4,8 por 10 elevado a menos 16.
00:30:06
Realmente, de todas maneras, esta manera, esto es por lo demás, no pasa nada por, no tenemos que pensar el valor del trabajo, el signo del trabajo y demás. ¿Por qué? Porque realmente cuando nosotros igualemos a esto, nos interesa que esto esté en valor absoluto porque imaginaos que esta, no, realmente no, imaginaos, no, es este caso en el que tengo que la variación de energía cinética es energía cinética final menos energía cinética inicial, esto es cero.
00:30:19
quiero calcular la velocidad no voy a poder calcular la velocidad como la raíz
00:30:53
cuadrada de un número negativo lo tengo que poner en valor absoluto de acuerdo
00:30:57
es por más digamos las matemáticas nada más entonces a ver esto es el trabajo
00:31:00
que realiza pero es que este trabajo es igual a la energía cinética final lo
00:31:06
veis todos o no sí y cuál es la energía cinética final es un medio de la masa
00:31:14
por la velocidad al cuadrado.
00:31:20
¿De acuerdo?
00:31:23
¿Sí o no?
00:31:24
Entonces, a ver,
00:31:26
la V...
00:31:29
¿Pero por qué es igual a eso?
00:31:29
A ver, mirad, si la variación de energía cinética
00:31:30
es igual al trabajo
00:31:34
y la variación de energía cinética es energía cinética final
00:31:35
menos energía cinética inicial,
00:31:39
¿no?
00:31:41
¿Sí o no?
00:31:43
Y partimos del reposo,
00:31:44
luego la energía cinética
00:31:47
es cero,
00:31:48
el trabajo de la energía cinética final.
00:31:49
Con lo cual ya puedo calcular la velocidad con la que entra
00:31:52
¿dónde? Aquí, en el campo.
00:31:54
¿Lo veis todos o no?
00:31:56
Entonces, vamos a ver.
00:31:58
Esta V será la raíz cuadrada
00:32:00
de dos veces energía
00:32:01
cinética final
00:32:04
entre la masa.
00:32:05
Será entonces dos veces
00:32:08
energía cinética
00:32:10
que es el trabajo, claro.
00:32:11
Digo yo, ¿dónde la tenemos? Sí.
00:32:16
4,8 por 10 al lado menos 16
00:32:18
julios entre la masa que es 9,62 por 10 elevado a menos 26 kilogramos vale y esto nos sale una
00:32:20
velocidad a ver si esto me hace caso una velocidad que es 9,98 bueno así podemos redondear aquí pero
00:32:39
Bueno, 9,98 por 10 elevado a 4 metros por segundo. Podríamos poner 10 elevado a 5, prácticamente. ¿De acuerdo? ¿Todo el mundo la ve? A ver, David, ¿qué te pasa?
00:32:52
Que te sale 10 elevado a 7.
00:33:04
¿Que te sale 10 elevado a 7? ¿Cómo?
00:33:06
En el número 22.
00:33:08
¿Dónde?
00:33:10
Espera.
00:33:15
A ver.
00:33:15
He confundido un 6 con un 0.
00:33:16
Venga, a ver, se sale ya, ¿no?
00:33:18
No lo sé.
00:33:20
Digo yo que te sale. A ver, ¿todo el mundo comprendido? Sí, venga.
00:33:20
A ver, y ahora, mirad, vamos a ver qué nos pregunta, ¿dónde sale el ejercicio?
00:33:24
Determina el radio de curvatura de la trayectoria de Lyon en la zona del campo magnético.
00:33:27
Es decir, a ver, ¿qué va a hacer esta partícula cuando entre dentro del campo magnético?
00:33:32
Lo que va a hacer es desviarse, ¿no?
00:33:38
¿De acuerdo?
00:33:40
Entonces, se va a desviar debido a la acción de un campo magnético, con lo cual yo puedo calcular el radio.
00:33:41
¿Cómo se calcula el radio?
00:33:47
¿Qué decíamos? Que la fuerza magnética es igual a la fuerza centripeta, ¿os acordáis? ¿Sí o no? Luego entonces, a ver, Q por V y por B no especifica, bueno, dice que el campo, claro, bueno, ahí sí, realmente que el campo sea perpendicular a la trayectoria que lleva la partícula,
00:33:49
Realmente es para decirnos que este es seno de 90, nada más, ¿de acuerdo? Y aquí ya podemos poner que el módulo es Q por V por V. Y ahora ponemos M por V cuadrado entre R, ¿de acuerdo? A ver, una V con otra V se simplifica y nos queda que R es igual a M por V entre Q y por V. Como tenemos todo, pues sustituimos y nos sale el radio, ¿de acuerdo?
00:34:18
¿Cómo? ¿Hecho de qué? A ver.
00:34:48
A ver, sí, la fuerza magnética cuando se desvía la partícula generando un movimiento circular uniforme, que esto ya lo hemos visto, ¿no?
00:34:51
¿Os acordáis? La fuerza magnética es igual a la fuerza centripeta.
00:35:00
La fuerza magnética, Q por V por B. Esto realmente es el módulo de la fuerza magnética, la que viene dada por la ley de Lorentz.
00:35:03
Que tendríamos que poner Q por V por B por el seno de alfa.
00:35:10
Pero como nos está diciendo que el campo es perpendicular a la trayectoria que lleva la partícula, entonces seno de 90, 1. Luego puedo poner q por v por b, ¿de acuerdo? ¿Todo el mundo me sigue? Venga, y a ver, r sería igual, ya lo único que hago es despejar de aquí nada más, ¿eh?
00:35:14
Venga, sería M, la masa que es 9,62 por 10 elevado a menos 26 kilogramos, bueno, por 9,98 por 10 elevado a 4 metros por segundo, dividido entre 1,6 por 10 elevado a menos 19 colombios y 0,12 teslas.
00:35:33
0,5, sí
00:36:01
0,5 metros
00:36:03
¿Con eso?
00:36:05
Sí
00:36:07
Averiguar la curvatura de la trayectoria
00:36:08
Calculas el radio de curvatura, sí
00:36:10
De esa trayectoria
00:36:13
¿Siempre se va a hacer igualando esas dos?
00:36:14
Siempre, siempre
00:36:18
A ver, David
00:36:19
El radio de curvatura
00:36:22
El radio de curvatura cuando tú
00:36:25
A ver, es el radio de la
00:36:26
sección
00:36:28
que tienes ahí. Vamos a ver.
00:36:30
Si tú tienes, por ejemplo, vas por aquí por una carretera
00:36:32
y
00:36:34
haces esta curva a la carretera.
00:36:35
No podemos hablar del radio de una circunferencia
00:36:38
porque no es una circunferencia completa.
00:36:40
Se habla entonces del radio de curvatura.
00:36:42
¿De acuerdo?
00:36:45
¿Sí o no?
00:36:46
Claro, simplemente. Radio de curvatura
00:36:48
es el radio de una curva.
00:36:50
¿De acuerdo? Venga, a ver, entonces.
00:36:52
Vamos, para que lo entendáis de una manera sencillita.
00:36:55
A ver, vamos a ver ahora
00:36:57
que nos pregunta, vamos a seguir
00:36:58
dice, calcula nuevo radio
00:37:00
si se tratara del ion níquel 60
00:37:02
con una relación de masa
00:37:04
60-58 con respecto a
00:37:06
58 níquel, a ver
00:37:08
vamos a ver
00:37:10
nos dice que calculemos
00:37:12
el radio del níquel
00:37:14
60, el que hemos calculado
00:37:16
es el del níquel 58
00:37:18
que nos sale 0,5 metros
00:37:22
¿de acuerdo o no?
00:37:24
Y fijaos que dice que hay una relación de masas, una relación de masas, a ver qué orden lo dicen, 60-58. ¿Esto de 60-58 qué es? Que la masa del níquel 60 dividido entre la masa del níquel 58 es igual a 60-58. Tampoco hace falta decirlo, pero bueno, ¿vale o no? Porque está indicando aquí con el número másico.
00:37:25
Vale, a ver, entonces
00:37:55
¿Cómo puedo calcular
00:37:59
este radio?
00:38:00
Se puede multiplicar directamente
00:38:02
por la relación porque va a cambiar algo
00:38:04
Al menos sabemos palabras
00:38:06
para multiplicarlo
00:38:08
Sí, es así, pero vamos a ver por qué
00:38:09
Vamos a ver
00:38:14
Yo si saco el radio de aquí, vamos a
00:38:15
despejarlo de aquí. Bueno, el radio es este, ¿no?
00:38:18
Sería este, ¿no? Lo veis todos en función
00:38:21
de la masa. Pues vamos a poner aquí la expresión
00:38:22
Ponemos así la general m por v entre q por v. ¿Sí o no? ¿Sí? Vale. Entonces, lo que voy a hacer es poner radio del níquel 58, voy a ponerlo como la masa del níquel 58 por v entre q y v.
00:38:24
Va a salir lo mismo que estás diciendo tú, ¿por qué? Porque la relación entre velocidades, las velocidades son las mismas, no va a variar el campo magnético, no va a variar la carga, ¿lo veis? Aquí, lo mismo.
00:38:47
Lo único que digamos que se diferencia entre una expresión y otra es la masa. Todo lo demás, cuando yo divida una entre otra, es decir, voy a dividir esta tal y como está puesto, 60 entre 58 en el mismo orden. Voy a dividir esta de abajo entre esta de arriba. ¿Lo veis?
00:38:59
Al final es lo que has dicho tú, David, pero explicando por qué, claro. Voy a dividir el radio del níquel 60 entre el radio del níquel 58. Es decir, voy a poner aquí masa de níquel 60 por V entre Q por B, masa de níquel 58 por V entre Q por B.
00:39:19
A ver, todo esto lo podemos quitar porque se simplifica. Al final nos queda lo que estás diciendo, la relación entre masas. Es decir, la relación entre masas es la misma que la relación entre radios. ¿De acuerdo?
00:39:48
Luego, a ver, ¿cuál hemos calculado antes? Vamos a irnos aquí. ¿No hemos calculado esta? Que nos ha salido a 0,5 metros. ¿Sí o no? A ver, entonces, si yo quiero calcular este de aquí, ¿qué tengo que hacer?
00:40:03
esto no es igual a esto
00:40:24
a 60 entre 58
00:40:27
voy a despejar de aquí
00:40:29
el radio del níquel 60
00:40:30
que va a ser igual al radio
00:40:35
del níquel 58
00:40:37
por 60 entre 58
00:40:39
ves David que es lo que decías
00:40:42
tú, la relación entre masas es la misma
00:40:44
que la relación entre radios
00:40:45
y esto nos sale 0,5
00:40:46
metros por 60
00:40:49
entre 58
00:40:51
nos sale 0,517
00:40:54
¿De acuerdo? ¿Vale o no? ¿Está claro? No tiene nada particular. ¿Vale? ¿Está entendido o no? Vale. Bien. A ver, no nos da tiempo. Pero mañana lo vemos. No nos da tiempo. A ver, porque quería ver lo que pasa, un momentito. No me da tiempo porque es que ya queda un minuto.
00:40:56
A ver, hemos dicho que cuando una partícula entra, pero simplemente empiezo ya. Cuando entra dentro de un campo magnético, ¿qué es lo que sucede? Se desvía, ¿no? Generando una trayectoria para esa partícula que corresponde a un movimiento circular uniforme.
00:41:21
Es como en la teoría de la luz, en el tema 1, cuando hay órbitas igual a F, igual a F.
00:41:36
Exactamente, sí. Vale, y entonces la fuerza centrípeta es igual a la fuerza magnética. Esto siempre, para calcular el radio.
00:41:41
Pero hay ocasiones en las que nos van a decir que, por ejemplo, imaginaos, nos dicen, es que nos interesa que la partícula siga su trayectoria por aquí.
00:41:48
¿Qué habría que hacer? Anular esa fuerza. ¿Lo ves o no? ¿Sí? ¿Y cómo podemos anular esa fuerza? Mediante una fuerza eléctrica, creando un campo eléctrico.
00:41:58
Gracias, podéis repetir, por favor.
00:42:08
Vale, a ver, si lo vamos a ver ya va a tocar el timbre dentro de nada, va a ser imposible ya, pero bueno, imaginaos que tengo aquí una partícula que entra por un campo magnético, ¿no? Vamos a ponerlo así, tal cual, ¿sí o no?
00:42:09
entonces según la regla de la mano izquierda tendríamos el vector v para
00:42:23
acá el vector b entra dentro del campo magnético como se trata una partícula la
00:42:31
fuerza viene para acá esta sería la fuerza magnética por por decirlo así no
00:42:36
sí o no entonces si yo lo que quiero es que esta partícula vaya por aquí es
00:42:40
decir vaya por siguiendo el mismo camino y no se desvíe
00:42:46
¿De acuerdo? Entonces, lo que tengo que hacer es anular esta fuerza. ¿Y cómo se anula esta fuerza? Poniendo una fuerza eléctrica que sea contraria a la fuerza magnética. ¿De acuerdo? ¿Y qué implica que haya una fuerza eléctrica? Que se cree un campo eléctrico aquí, en esta zona. ¿Lo veis? ¿Sí?
00:42:52
De manera que, ¿hacia dónde iría el campo eléctrico si es un electrón? ¿Hacia dónde va? Si la fuerza eléctrica viene para acá, ¿hacia dónde tiene que ir el campo? El campo tendría que venir para acá. Es decir, si yo creo un campo eléctrico aquí perpendicular al campo magnético hacia abajo, voy a conseguir que la fuerza magnética sea igual en módulo a la fuerza eléctrica.
00:43:16
pero con el signo negativo si estamos tratando estas fuerzas con su carácter vectorial, ¿de acuerdo?
00:43:41
Y entonces, ¿qué tiene que ocurrir? Vamos a ver, me da tiempo yo creo, pues vamos a seguir un poquito.
00:43:49
A ver, la fuerza magnética sería Q por V y por B, son perpendiculares V y B, ¿de acuerdo?
00:43:55
Por ejemplo, fuerza magnética, el módulo tiene que ser igual a fuerza eléctrica. Y la fuerza eléctrica es Q por E. La carga y la carga afuera, ¿qué velocidad tiene que tener? Pues la velocidad, es lo que nos pueden preguntar en algún problema, va a ser igual al módulo del campo eléctrico entre el campo magnético. Si yo divido uno entre otro, sacamos la velocidad. ¿De acuerdo?
00:44:05
No entiendo. A ver, ¿por qué, Paula?
00:44:28
Sí, en forma vectorial, claro, porque si uno va para arriba y otro va para abajo, en forma vectorial tiene un signo negativo.
00:44:39
Pero para que se pueda anular, es decir, porque yo lo que quiero es quitar esta fuerza.
00:44:46
¿Y cómo la puedo quitar? Pues compensándola. No la puedo quitar así porque sí, la tengo que compensar con esta, ¿de acuerdo?
00:44:52
Con lo cual, la fuerza magnética y la fuerza eléctrica tienen que tener el mismo módulo. ¿De acuerdo? ¿Todo el mundo se entera? Y entonces, ¿cuál será la velocidad? Esta sería la velocidad para que la partícula no se desvíe.
00:44:59
desvíe. A ver, esta es la velocidad que tiene que tener cuando entra dentro de este campo
00:45:14
magnético para que no se desvíe. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? Que no lo puede preguntar. Está
00:45:24
claro que lo tenemos por ahí, ¿eh? Lo tenemos por ahí en el ejercicio 1 de la hoja 5 que
00:45:32
lo vamos a hacer el próximo día. Intentad hacerlo, a ver, en el ejercicio 1, a ver si
00:45:37
os sale. Realmente
00:45:41
habría que unicar aquí, dice,
00:45:43
para que pase
00:45:45
sin ser desviado, ¿vale?
00:45:47
Pero bueno, a ver, ¿todo el mundo se ha enterado
00:45:49
de esto? Sí, me ha quedado
00:45:51
muy ajustado ahí, pero bueno,
00:45:53
a ver, ¿en casa también nos hemos enterado?
00:45:55
Sí.
00:45:57
Vale. Sí, a ver, ¿qué?
00:45:58
A ver, en el producto
00:46:01
de fuerza magnética igual a
00:46:02
fuerza eléctrica,
00:46:05
cuando ponerlo de fuerza magnética,
00:46:06
está suponiendo que el seno va a ser de 90,
00:46:08
Claro, porque además, mira, además, bueno, no es que esté suponiendo nada, es que estoy considerando esta partícula que entra por aquí, a ver, mira, vamos a ver, estoy considerando, vamos a poner X, Y y Z, el electrón viene por aquí, luego entonces está moviéndose en el eje Y, ¿no? Velocidad para acá.
00:46:11
Y ahora, el campo magnético lo estoy dibujando con aspas, ¿no?
00:46:34
Va para adentro.
00:46:38
Entonces, va para adentro, viene para acá.
00:46:40
Bueno, pero es que realmente, aunque yo lo ponga aquí, que a lo mejor no lo veis,
00:46:43
realmente está en este eje X.
00:46:47
Este eje X con este eje Y, ¿qué ángulo forman?
00:46:50
90 grados.
00:46:54
90.
00:46:55
Luego, entonces, ya estoy, ya digamos, presuponiendo que sabemos que el ángulo que se forma
00:46:56
es 90 grados
00:47:04
¿de acuerdo?
00:47:06
la fórmula de la fuerza
00:47:07
eléctrica siempre va a ser esa ¿no?
00:47:11
la de la fuerza eléctrica siempre claro
00:47:13
otra vez se va, perdón
00:47:14
la de la fuerza eléctrica realmente es esta
00:47:16
que hemos visto ya muchas veces
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la relación entre campo eléctrico
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y fuerza
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¿de acuerdo? cuyo módulo
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es Q por E
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¿qué diferencia hay entre una y otra?
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aquí como se trata de un electrón
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lo que estoy considerando, aquí tendría que poner
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la carga negativa y cuando estoy
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considerando esta otra con módulo, la carga
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la pongo positiva. ¿Alguna cosilla más?
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A ver, David.
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¿Eh?
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¿La prueba de qué?
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¿Con algún ejemplo? Lo veremos
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ahora el próximo día. Estoy a mi inicio para que ya
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podáis hacer, por ejemplo, el ejercicio 1 de la página
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de la 11. ¡Aula!
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Espera.
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¿Qué?
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Que no me entero. A ver, ¿qué pasa, Paula? Venga. Sí. Claro, o te lo dan, ¿vale? O te dicen, se aplica un campo eléctrico para que la partícula no se desvíe, por ejemplo. O te lo pueden preguntar de varias maneras. O al revés, que te diga la velocidad y cuál sería el campo eléctrico para que la partícula no se desvíe, ¿de acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido?
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Bueno, a ver, esto es casi lo último de teoría que nos queda por ver, que es un tallito simplemente, que nos ha quedado por ahí, pero ya podríamos hacer, a ver, vamos a ver, el ejercicio, vamos a ver, tomando tarea, a ver si podéis hacer algo.
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A ver, ejercicio 8 de la hoja 3. Ejercicio 8, apunto aquí. Ejercicio 8 de la hoja 3. ¿Vale? Y ahora, vamos a ver, ¿qué tenemos por aquí? De la hoja 5, ya la quiero hacer casi, casi, si puedo, entera mejor. A ver, a ver, de la hoja 5. ¿Qué te pasa, David? Te has alterado hoy, ¿eh?
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Nada, hoja 5
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Oye, pero
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¿Qué?
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¿No debería haber sonado la alarma
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Hace un buen rato?
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Hace un rato, yo estoy aquí eternamente
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Pueden quedar dos horas más
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¿Qué dices?
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Vale, vale
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Bueno, a ver
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Intentad hacer el ejercicio 3
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A ver
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El 1 y el 3
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¿De acuerdo? Y ya lo dejamos porque es verdad
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Que tenía que haber sonado esto
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hace un rato bien largo
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y yo si no me paso aquí tres horas más
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a ver, bueno
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vamos a detener
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- Mª Del Carmen C.
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- 9 de diciembre de 2020 - 19:52
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