Saltar al contenido
MisLibrosTexto
Ad
Fisica 3° · 2024
Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

120/273

Estimación de la resistividad del ser humano

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
Página 120
120 de 273
Página 120 de Fisica 3° · 2024
Anterior Página 120 / 273 Siguiente

Respuesta rápida

ρ = R·A/L = (2 500 Ω × 0,24 m²)/1,65 m = 600/1,65 ≈ 363,6 Ω·m ≈ 3,6 × 10² Ω·m.

📚 exercise fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 120

Fisica 3° · 2024

4
Ejercicio 4

a

Enunciado: Estimar la resistividad del ser humano, sabiendo que la estatura promedio de los hombres ecuatorianos es de 1,65\ \text{m}, su resistencia es de aproximadamente 2\ 500\ \Omega y la sección transversal aproximada del cuerpo es de 60\ \text{cm} de ancho por 40\ \text{cm} de grosor.

1
Ejercicio 1

Datos del problema (conversión a unidades del SI)

  • Longitud (estatura): L = 1,65\ \text{m} (ya está en metros).
  • Resistencia: R = 2\ 500\ \Omega.
  • Ancho: a = 60\ \text{cm} = 0,60\ \text{m} (ya que 1\ \text{m} = 100\ \text{cm}).
  • Grosor: b = 40\ \text{cm} = 0,40\ \text{m}.
2
Ejercicio 2

Cálculo del área de la sección transversal

El cuerpo se modela como un prisma de sección rectangular, así que el área que atraviesa la corriente es el producto de ancho por grosor:

A = a \times b = 0,60\ \text{m} \times 0,40\ \text{m} = 0,24\ \text{m}^{2}

Comprobación en centímetros: A = 60\ \text{cm} \times 40\ \text{cm} = 2\ 400\ \text{cm}^{2} y, como 1\ \text{m}^{2} = 10\ 000\ \text{cm}^{2}, entonces A = \frac{2\ 400}{10\ 000} = 0,24\ \text{m}^{2}.

Ad
3
Ejercicio 3

Despeje de la resistividad

La resistencia de un conductor de sección uniforme se escribe como:

R = \rho \, \frac{L}{A}

Despejando la resistividad \rho:

\rho = \frac{R \cdot A}{L}

4
Ejercicio 4

Sustitución de los valores

\rho = \frac{2\ 500\ \Omega \times 0,24\ \text{m}^{2}}{1,65\ \text{m}}

Multiplicamos primero en el numerador:

2\ 500 \times 0,24 = 600

Entonces:

\rho = \frac{600\ \Omega \cdot \text{m}^{2}}{1,65\ \text{m}} = 363,6363\ldots\ \Omega \cdot \text{m}

5
Ejercicio 5

Redondeo y notación científica

Redondeando a dos cifras significativas (coherente con los datos aproximados del enunciado):

\rho \approx 3,6 \times 10^{2}\ \Omega \cdot \text{m}

Comentario de verificación

La magnitud obtenida es razonable: los tejidos vivos son conductores pobres (electrolitos diluidos), y sus resistividades típicas se encuentran entre 10^{2} y 10^{3}\ \Omega \cdot \text{m}, de modo que 3,6 \times 10^{2}\ \Omega \cdot \text{m} es compatible con la literatura biomédica. Esto explica por qué el cuerpo humano, aunque es conductor, ofrece una resistencia apreciable a la corriente eléctrica.

Respuesta

\rho \approx 363,6\ \Omega \cdot \text{m} \approx 3,6 \times 10^{2}\ \Omega \cdot \text{m}.

Contenido de la página

4. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación

A lo largo de la historia, los seres humanos sufrieron graves heridas por cargas eléctricas debido a que son buenos conductores térmicos y eléctricos.

a) Estimo la resistividad del ser humano. Tomo en cuenta que la estatura promedio de los hombres ecuatorianos es de 1,65\ \text{m} y su resistencia es de aproximadamente 2\ 500\ \Omega. Establezco como área un espacio aproximado de 60\ \text{cm} de ancho por 40\ \text{cm} de grosor.

(La página incluye una lámina cuadriculada para el desarrollo del problema.)

Ejemplos resueltos

Estimar la resistividad del ser humano con R = 2\ 500\ \Omega, L = 1,65\ \text{m} y sección de 60\ \text{cm} \times 40\ \text{cm}.

A = 0,60\ \text{m} \times 0,40\ \text{m} = 0,24\ \text{m}^{2}. Luego \rho = \frac{R\,A}{L} = \frac{2\ 500 \times 0,24}{1,65} = \frac{600}{1,65} \approx 363,6\ \Omega\cdot\text{m}.

Tabla

Magnitud Símbolo Valor Unidad
Resistencia R 2\ 500 \Omega
Longitud (estatura) L 1,65 \text{m}
Ancho a 0,60 \text{m}
Grosor b 0,40 \text{m}
Área de sección A 0,24 \text{m}^{2}
Resistividad \rho \approx 363,6 \Omega \cdot \text{m}

Fórmulas y ecuaciones

R = \rho \, \dfrac{L}{A}

\rho = \dfrac{R \, A}{L}

R = \rho \, \frac{L}{A}

\rho = \frac{R \, A}{L}

A = a \times b = 0,60\ \text{m} \times 0,40\ \text{m} = 0,24\ \text{m}^{2}

\rho = \frac{2\ 500\ \Omega \times 0,24\ \text{m}^{2}}{1,65\ \text{m}} \approx 363,6\ \Omega \cdot \text{m}

Glosario (5)

Resistividad (ρ)
Magnitud característica de un material que mide su oposición al paso de la corriente eléctrica; se mide en ohmios·metro (Ω·m).
Resistencia eléctrica (R)
Oposición de un conductor al paso de la corriente, que depende de su resistividad, longitud y sección transversal; se mide en ohmios (Ω).
Sección transversal (A)
Área de la superficie que atraviesa la corriente eléctrica en un conductor, medida en metros cuadrados (m²).
Conductor eléctrico
Material o cuerpo que permite el paso de la corriente eléctrica porque posee portadores de carga libres; el ser humano es uno de ellos.
Ley de Ohm
Relación R = V/I que vincula la resistencia, el voltaje y la corriente en un circuito eléctrico.

Preguntas para practicar

¿Por qué el ser humano puede sufrir graves heridas por cargas eléctricas si, al mismo tiempo, es conductor eléctrico?

Porque ser conductor significa que la corriente puede atravesar el cuerpo, y esto no implica que ofrezca poca resistencia: con una resistividad del orden de 3,6 × 10² Ω·m, el cuerpo ofrece una oposición apreciable, de modo que parte de la energía eléctrica se disipa como calor en los tejidos, provocando quemaduras y daño en el sistema nervioso y el corazón.

¿Qué afirmación sobre el cuerpo humano es correcta: ¿es un buen conductor eléctrico o un buen aislante?

Es un conductor eléctrico, aunque malo comparado con los metales: su resistividad (~10² Ω·m) es varias órdenes de magnitud mayor que la del cobre (≈1,7 × 10⁻⁸ Ω·m), por lo que deja pasar la corriente pero con mucha resistencia.

Temas y conceptos clave

Resistividad del ser humanoModelización del cuerpo como conductor de sección uniformeEstimación de parámetros físicosConversión de unidades al SIresistividad (ρ)resistencia eléctrica (R)longitud (L)área de la sección transversal (A)unidades del SI: Ω·mconductores térmicos y eléctricos
¿Te fue útil esta página?

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calcula la resistividad de un conductor a partir de su resistencia, longitud y área?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué el cuerpo humano es conductor eléctrico si tiene una resistencia tan alta?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué valor de resistividad tiene el cuerpo humano y por qué es un mal conductor comparado con los metales?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Ley de Ohm y concepto de resistencia eléctrica
  • • Fórmula R = ρ·L/A y despeje de la resistividad
  • • Conversión de unidades cm² a m² y notación científica
Siguiente tema sugerido
Comparación de la resistividad del cuerpo humano con la de los metales (cobre, aluminio) y de los aislantes
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 505 caracteres
  1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación:

A lo largo de la historia, los seres humanos sufrieron graves heridas por cargas eléctricas debido a que son buenos conductores térmicos y eléctricos.

a) Estimo la resistividad del ser humano. Tomo en cuenta que la estatura promedio de los hombres ecuatorianos es de 1,65 m y su resistencia es de aproximadamente, 2 500 ohmios. Establezco como área un espacio aproximado de 60 cm de ancho por 40 cm de grosor.

Texto de Física \ 449

Ad

Otros libros recomendados

Ver todos →
Ad

Usamos cookies propias y de terceros para personalizar contenido, mostrar publicidad y analizar el tráfico. Las cookies necesarias siempre están activas.