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Física e Introducción a la Biofísica 1P2C2019 22/10/19
TEMA 2
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APELLIDO: |
SOBRE N°: |
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Duración del examen: 1.30hs |
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DNI/CI/LC/LE/PAS. Nº: |
CALIFICACIÓN:
Apellido del evaluador:
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Lea atentamente cada pregunta y responda en los espacios pautados. Para las preguntas de opción múltiple marque con una X la opción correspondiente a la respuesta correcta. En todos los casos, marque una y sólo una opción. Si marca más de una opción, la pregunta será anulada.
Ejercicio N°1(1 punto)
Se suelta una manzana de 200 g desde una terraza ubicada a 46 m de altura. Isaac, que se encuentra observando a través de la ventana del segundo piso, la ve pasar a una velocidad de 99,5 km/h. Calcule a qué distancia del suelo se encuentra la manzana en ese mismo momento Dato: g = 9,8 m/s2
Y0 = 46 m ; v0 = 0 m/s
v = - 99,5 km/h = = - 27,64 m/s
v = v0 – g . t
- 27,64 m/s = 0 m/s – 9,8 m/s2 . t
t =
t = 2,82 s
Y = Y0 + v0 . t – ½ . g . t2
Y = 46 m + 0 m/s . 2,82 s – ½ . 9,8 m/s2 . (2,82 s)2
Y = 46 m + 0 m – 38,97m
Y = 7,03 m
Respuesta: … 7,03 m
Ejercicio N°2 (1 punto)
Un camión jaula viaja a una velocidad constante de 85 km/h, comete una infracción y pasa un semáforo en rojo. A 24 metros de pasarlo comienza a reducir su velocidad a razón de 5 m/s2. Calcule a qué distancia del semáforo se detiene por completo. Exprese el resultado en m
v0 = 85 km/h = = 23,61 m/s
X0 = 24 m
a = - 5 m/s2
v = 0 m/s
v = v0 + a . t
0 m/s = 23,61 m/s – 5 m/s2 . t
t =
t = 4,72 s
X = X0 + v0 . t + ½ . a . t2
X = 24 m + 23,61 m/s . 4,72 s + ½ . (- 5 m/s2). (4,72 s)2
X = 24 m + 111,44 m – 55,7 m
X = 79,74 m
Respuesta: ………..79,74 m
Ejercicio N°3 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Teniendo en cuenta cómo se modifica la viscosidad de la sangre con la temperatura, indique la opción correcta:
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a) Si disminuye la temperatura del organismo, aumenta la viscosidad por lo que disminuye la resistencia |
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b) Si aumenta la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que aumenta la resistencia |
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c) Si disminuye la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que aumenta la resistencia |
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X |
d) Si aumenta la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que también disminuye la resistencia |
Ejercicio N°4(1 punto)
Por una cañería de sección circular fluye un líquido ideal de la sección 1 a sección 2. La sección 1 tiene un diámetro de 89 mm, la presión del líquido es de 500 kPa y la velocidad del líquido es de 5 m/s. La sección 2 tiene un diámetro de 106 mm y se encuentra a 1,5 m por arriba de la sección 1. Determine la presión manométrica en la sección 2, sabiendo que no hay pérdida de energía. Exprese el resultado en kPa
Datos: δ liquido = 1 g/cm3, 1 atm = 760 mmHg = 1,013x106 b = 1,013x105 Pa
D1 = 89 mm = 0,089 m
P1 = 500 kPa = 500000 Pa
v1 = 5 m/s
D2 = 106 mm = 0,106 m
h2 = 1,5 m
δ = 1 g/cm3 = = 1000 kg/m3
r = D/2
r1 = 0,0445 m r2 = 0,053 m
S1 = π r2 S2 = π r2
S1 = π (0,0445 m)2 S2 = π (0,053 m)2
S1 = 6,22. m2 S2 = 8,82. m2
S1 . v1 = S2 . v2
v2 =
v2 =
v2 = 3,53 m/s
p1 +
δ
g h1
+ ½ δ v12 = p2 + δ g h2 + ½ δ v22
p2 = p1 + ½ δ v12 - δ g h2 - ½ δ v22
p2 = 500000 Pa + ½ . 1000 kg/m3. (5 m/s)2 - 1000 kg/m3. 9,8 m/s2. 1,5 m - ½ 1000 kg/m3. (3,53 m/s)2
p2 = 500000 Pa + 12500 Pa – 14700 Pa – 6230,45 Pa
p2 = 491569,55 Pa = 491,57 kPa
Respuesta: ………… 491,57 kPa
Ejercicio N°5 (1 punto)
Calcule qué fuerza deberá hacer una bomba de agua es de 2 m2 de superficie que está en la planta baja de un edificio de 18 metros de altura para que el agua llegue al punto más alto. Exprese el resultado en Newton.
Datos: g= 980 cm/s2 ; δ agua 1 g/cm3; 1 dina = 1.10-5 N
h = 18 m
S = 2 m2
δ = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
P = δ g h
P = 1000 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 18 m
P = 176400 Pa
P =
F = P . S
F = 176400 N/m2 . 2 m2
F = 352800 N
Respuesta: …………….352800 N
Ejercicio N°6 (1 punto)
Determine el diámetro (en mm) de un vaso sanguíneo sabiendo que tiene una longitud de 350 mm, el caudal de sangre es de 1,5 dm3/s y su viscosidad es de 0,08 p y con una diferencia de presión entre sus extremos de 74 b.
Datos: 1 atm = 760 mmHg = 1,013x106 barias = 1,013x 105 pascales
L = 350 mm = 35 cm
C = 1,5 dm3/s = 1500 cm3/s
η = 0,08 p = 0,08 g/cm.s
ΔP = 74 b
C = ΔP .
r4 = . C
r4 = . 1500 cm3/s
r4 = 144,53 cm4
r =
r = 3,47 cm
D = r . 2
D = 3,47 cm . 2
D = 6,94 cm = 69,4 mm
Respuesta:…………… 69,4 mm
Ejercicio N°7 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Según los diferentes métodos de transmisión de calor, determine:
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X |
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Ejercicio N°8 (1 punto)
Determine la masa masa de aluminio (Al) ubicada en un recipiente adiabático que intercambia 12.500 cal con una fuente más fría variando su temperatura en 4,5 K. Exprese el resultado en Kg. Ce Al = 0,219 cal/g °C
Qa = 12500 cal
Δt = -4,5 K = -4,5 °C
CeAl = 0,219 cal/g°C
Qc + Qa = 0 Qc = - Qa = -12500 cal
Qc = mAl . CeAl . Δt
mAl =
mAl =
mAl = 12683,92 g = 12,68 Kg
Respuesta: …… 12,68 Kg
Ejercicio N°9 (1 punto) Marque con una cruz la opción correcta
De acuerdo a lo estudiado en la Unidad 3 respecto de la experiencia de Joule sobre el equivalente mecánico del calor, indique la afirmación correcta
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a) El calor entregado por las paletas se convierte en trabajo |
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b) El trabajo realizado por las paletas se convierte en calor |
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c) La temperatura del agua sube porque recibe energía térmica |
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X |
d) La temperatura del agua sube porque recibe energía mecánica |
Ejercicio N°10(1 punto)
Determine la longitud (en cm) de una varilla de metal de 0,2 dm de radio, sabiendo que transmite 714 cal en 15 segundos, y que la diferencia de temperatura entre sus extremos es de 82 K.
Datos: Constante de conductividad térmica: 0,0146 Kcal/ms°C
r = 0,2 dm = 2 cm
Q = 714 cal
t = 15 s
ΔT = 82 K = 82 °C
k = 0,0146 kcal/m s°C = = 0,146 cal/cm s°C
A = π r2
A = π (2 cm)2
A = 12,57 cm2
=
Δx =
Δx =
Δx = 3,16 cm
Respuesta:………… 3,16 cm
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