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Física e Introducción a la Biofísica 1P2C2019 22/10/19
TEMA 1
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APELLIDO: |
SOBRE Nº: |
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NOMBRES: |
Duración del examen: 1.30hs |
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DNI/CI/LC/LE/PAS. Nº: |
CALIFICACIÓN: Apellido del evaluador: |
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 250 g desde una terraza ubicada a 30 m de altura. Isaac, que se encuentra observando a través de la ventana del primer piso, la ve pasar a una velocidad de 81,14 km/h. Indique a qué distancia del suelo se encuentra la manzana en ese mismo momento Dato: g = 9,8 m/s2
Y0 = 30 m ; v0 = 0 m/s
v = - 81,14 km/h =
= - 22,54 m/s
v = v0 – g . t
- 22,54 m/s = 0 m/s – 9,8 m/s2 . t
t =
t = 2,3 s
Y = Y0 + v0 . t – ½ . g . t2
Y = 30 m + 0 m/s . 2,3 s – ½ . 9,8 m/s2 . (2,3 s)2
Y = 30 m + 0 m – 25,92 m
Y = 4,08 m
Respuesta: ………4,08 m
Ejercicio N°2 (1 punto)
Un camión jaula viaja a una velocidad constante de 70 km/h, comete una infracción y pasa un semáforo en rojo. A 60 metros de pasarlo, comienza a reducir su velocidad a razón de 2 m/s2. Calcule a qué distancia del semáforo se detiene por completo. Exprese el resultado en m
v0 = 70 km/h =
= 19,44 m/s
X0 = 60 m
a = - 2 m/s2
v = 0 m/s
v = v0 + a . t
0 m/s = 19,44 m/s – 2 m/s2 . t
t =
t = 9,72 s
X = X0 + v0 . t + ½ . a . t2
X = 60 m + 19,44 m/s . 9,72 s + ½ . (- 2 m/s2). (9,72 s)2
X = 60 m + 188,96 m – 94,48 m
X = 154,48 m
Respuesta: ………154,48 m
Ejercicio N°3 (1 punto)
Determine el diámetro (en mm) de un vaso sanguíneo sabiendo que tiene una longitud de 50 cm, el caudal de sangre es de 1,3 l/s y su viscosidad es de 1 cp. Considere una diferencia de presión entre sus extremos de 98,2 b.
Datos: 760 mmHg = 1 atm = 1,013x 106 barias = 1,013x105 pascales
L = 50 cm
C = 1,3 l/s = 1300 cm3/s
η = 1 cp = 0,01 g/cm.s
Δ P = 98,2 b
C =
Δ
P .
r4 =
. C
r4 =
. 1300 cm3/s
r4 = 16,86 cm4
r =
r = 2,03 cm
D = r . 2
D = 2,03 cm . 2
D = 4,06 cm = 40,6 mm
Respuesta:………… 40,6 mm
Ejercicio N°4 ( 1 punto)
Calcule qué fuerza deberá hacer una bomba de agua 4 m 2 de superficie, que está en la planta baja de un edificio de 30 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 = 30 m
S = 4 m2
δ
= 1 g/cm3 =
= 1000 kg/m3
P = δ g h
P = 1000 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 30 m
P = 294000 Pa
P =
F = P . S
F = 294000 N/m2 . 4 m2
F = 1176000 N
Respuesta: ……….. 1176000 N
Ejercicio N°5 (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 50 mm, la presión del líquido es de 345 kPa y su velocidad es de 3 m/s. La sección 2 tiene un diámetro de 75 mm y se encuentra a 2 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 = 1,013x10 6 b = 1,013x105 Pa
D1 = 50 mm = 0,05 m
P1 = 345 kPa = 345000 Pa
v1 = 3 m/s
D2 = 75 mm = 0,075 m
h2 = 2 m
δ = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
r = D/2
r1 = 0,025 m r2 = 0,0375 m
S1 = π r2 S2 = π r2
S1 = π (0,025 m)2 S2 = π (0,0375 m)2
S1 = 1,96.
m2 S2 = 4,42.
m2
S1 . v1 = S2 . v2
v2 =
v2 =
v2 = 1,33 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 = 345000 Pa + ½ . 1000 kg/m3. (3 m/s)2 - 1000 kg/m3. 9,8 m/s2. 2 m - ½ 1000 kg/m3. (1,33 m/s)2
p2 = 345000 Pa + 4500 Pa – 19600 Pa – 884,45 Pa
p2 = 329015,55 Pa = 329,016 kPa
Respuesta: …………329,016 kPa
Ejercicio N°6 (1 punto)
Determine la masa de mercurio (Hg) ubicada en un recipiente adiabático que intercambia 5.400 cal con una fuente más fría variando su temperatura en 80 K. Exprese el resultado en Kg. Ce Hg = 0,033 cal/g °C
Qa = 5400 cal
Δ t = -80 K = -80 °C
CeHg = 0,033 cal/g°C
Qc + Qa = 0 Qc = - Qa = -5400 cal
Qc = mHg . CeHg . Δ t
mHg =
mHg =
mHg = 2045,45 g = 2,045 Kg
Respuesta: …………2,045 Kg
Ejercicio N°7 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
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X |
a) Si aumenta la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que también disminuye la resistencia |
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b) Si disminuye la temperatura del organismo, aumenta la viscosidad por lo que disminuye la resistencia |
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c) Si aumenta la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que aumenta la resistencia |
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d) Si disminuye la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que aumenta la resistencia |
Ejercicio N°8 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Según los diferentes métodos de transmisión de calor, indique la opción correcta:
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a) La conducción de calor es una forma de transmisión que se basa principalmente en el movimiento de energía y materia, y es independiente del medio de difusión |
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b) La convección de calor es una forma de transmisión que se da en fluidos y sólidos gracias al movimiento de materia |
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c) La ley que rige los diferentes métodos de transmisión de calor se conoce como Ley de Fourier, que explica como difunde el calor en función de tiempo |
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X |
d) La radiación es un método de transmisión de calor, en el cual la energía se propaga en forma de onda electromagnética y puede viajar en el vacío |
Ejercicio N°9 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
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a) El trabajo realizado por las paletas se convierte en calor |
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b) El calor entregado por las paletas se convierte en trabajo |
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X |
c) La temperatura del agua sube porque recibe energía mecánica |
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d) La temperatura del agua sube porque recibe energía térmica |
Ejercicio N°10 (1 punto)
Determine la longitud (en cm) de una varilla de metal de 1,32 cm de radio, sabiendo que transmite 554 cal en 17 seg, y que la diferencia de temperatura entre sus extremos es de 99,7 K. Datos: Constante de conductividad térmica: 0,0132 Kcal/ms°C
r = 1,32 cm
Q = 554 cal
t = 17 s
Δ T = 99,7 K = 99,7 °C
k = 0,0132 kcal/m s°C =
= 0,132 cal/cm s°C
A = π r2
A = π (1,32 cm)2
A = 5,47 cm2
=
Δx =
Δx =
Δx = 2,21 cm
Respuesta:………… 2,21 cm