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Física e Introducción a la Biofísica 1P2C2019 22/10/19
TEMA 3
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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 270 g desde una terraza ubicada a 60 m de altura. Isaac, que se encuentra observando a través de la ventana del tercer piso, la ve pasar a una velocidad de 111,5 km/h. Calcule a qué distancia del suelo se encuentra la manzana en ese mismo momento Dato: g = 9,8 m/s 2
Y0 = 60 m ; v0 = 0 m/s
v = - 111,5 km/h =
= - 30,97 m/s
v = v0 – g . t
- 30,97 m/s = 0 m/s – 9,8 m/s2 . t
t =
t = 3,16 s
Y = Y0 + v0 . t – ½ . g . t2
Y = 60 m + 0 m/s . 3,16 s – ½ . 9,8 m/s2 . (3,16 s)2
Y = 60 m + 0 m – 48,93 m
Y = 11,07 m
Respuesta: … 11,07 m
Ejercicio N°2 (1 punto) Marque con una cruz 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, disminuye la viscosidad por lo que aumenta 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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X |
c) Si aumenta la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que también disminuye la resistencia |
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d) Si aumenta la temperatura del organismo, disminuye la viscosidad por lo que aumenta la resistencia |
Ejercicio N°3 (1 punto)
Un colectivo viaja a una velocidad constante de 48 km/h, comete una infracción y pasa un semáforo en rojo. A 55 metros de pasarlo comienza a reducir su velocidad a razón de 3,6 m/s2. Calcule a qué distancia del semáforo se detiene por completo. Exprese el resultado en m
v0 = 48 km/h =
= 13,33 m/s
X0 = 55 m
a = - 3,6 m/s2
v = 0 m/s
v = v0 + a . t
0 m/s = 13,33 m/s – 3,6 m/s2 . t
t =
t = 3,7 s
X = X0 + v0 . t + ½ . a . t2
X = 55 m + 13,33 m/s . 3,7 s + ½ . (- 3,6 m/s2). (3,7 s)2
X = 55 m + 49,32 m – 24,64 m
X = 79,68 m
Respuesta: ……………….79,68 m
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 32 mm, la presión del líquido es de 250 kPa y su velocidad es de 1,5 m/s. La sección 2 tiene un diámetro de 17 mm y se encuentra a 3 m por arriba de la sección 1. Determine la presión del líquido en la sección 2, sabiendo que no hay pérdida de energía. Exprese el resultado en kPa
δ liquido = 1 g/cm3 760 mmHg = 1 atm = 1,013x10 6 b = 1,013x105 Pa
D1 = 32 mm = 0,032 m
P1 = 250 kPa = 250000 Pa
v1 = 1,5 m/s
D2 = 17 mm = 0,017 m
h2 = 3 m
δ = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
r = D/2
r1 = 0,016 m r2 = 0,0085 m
S1 = π r2 S2 = π r2
S1 = π (0,016 m)2 S2 = π (0,0085 m)2
S1 = 8,042.
m2 S2 = 2,27.
m2
S1 . v1 = S2 . v2
v2 =
v2 =
v2 = 5,31 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 = 250000 Pa + ½ . 1000 kg/m3. (1,5 m/s)2 - 1000 kg/m3. 9,8 m/s2. 3 m - ½ 1000 kg/m 3. (5,31 m/s)2
p2 = 250000 Pa + 1125 Pa – 29400 Pa – 14098,05 Pa
p2 = 207626,95 Pa = 207,63 kPa
Respuesta: ………207,63 kPa
Ejercicio N°5 (1 punto)
Determine la masa de cobre (Cu) ubicada en un recipiente adiabático que intercambia 1395 cal con una fuente más fría variando su temperatura en 5K. Exprese el resultado en Kg. Ce Cu = 0,093 cal/g °C
Qa = 1395 cal
Δ t = -5 K = -5 °C
CeCu = 0,093 cal/g°C
Qc + Qa = 0 Qc = - Qa = -1395 cal
Qc = mCu . CeCu . Δ t
mCu =
mCu =
mCu = 3000 g = 3 Kg
Respuesta: …… 3 Kg
Ejercicio N°6 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
Según los diferentes métodos de transmisión de calor, determine:
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X |
a) 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 |
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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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d) 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 |
Ejercicio N°7 ( 1 punto)
Datos : g= 980 cm/s2 ; δ agua 1 g/cm3; 1 dina = 1.10 -5 N
h = 15 m
S = 3 m2
δ
= 1 g/cm3 =
= 1000 kg/m3
P = δ g h
P = 1000 kg/m3 . 9,8 m/s2 . 15 m
P = 147000 Pa
P =
F = P . S
F = 147000 N/m2 . 3 m2
F = 441000 N
Respuesta: ……….. 441000 N
Ejercicio N°8 (1 punto) Marque con una X la opción correcta
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X |
a) La temperatura del agua sube porque recibe energía mecánica |
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b) La temperatura del agua sube porque recibe energía térmica |
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c) El trabajo realizado por las paletas se convierte en calor |
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d) El calor entregado por las paletas se convierte en trabajo |
Ejercicio N°9 (1 punto)
Determine el diámetro (en mm) de un vaso sanguíneo sabiendo que tiene una longitud de 0,35 m, el caudal de sangre es de 0,7 l/s y su viscosidad es de 0,85 cp. Considere una diferencia de presión entre sus extremos de 62 b.
Datos: 760 mmHg = 1 atm = 1,013x106 barias = 1,013x105 pascales
L = 0,35 m = 35 cm
C = 0,7 l/s = 700 cm3/s
η = 0,85 cp = 0,0085 p = 0,0085 g/cm.s
Δ P = 62 b
C =
Δ
P .
r4 =
. C
r4 =
. 700 cm3/s
r4 = 8,55 cm4
r =
r = 1,71cm
D = r . 2
D = 1,71 cm . 2
D = 3,42 cm = 34,2 mm
Respuesta:………… 34,2 mm
Ejercicio N°10 (1 punto)
Determine la longitud (en cm) de una varilla de metal de 3 cm de diámetro, sabiendo que transmite 627 cal en 13 segundo, y que la diferencia de temperatura entre sus extremos es de 50 K.
Datos: Constante de conductividad térmica: 0,0154 Kcal/ms°C
Q = 627 cal
t = 13 s
Δ T = 50 K = 50 °C
k = 0,0154 kcal/m s°C =
= 0,154 cal/cm s°C
r = D/2
r = 1,5 cm
A = π r2
A = π (1,5 cm)2
A = 7,07 cm2
=
Δx =
Δx =
Δ x = 1,13 cm
Respuesta:…………… 1,13 cm