FINAL REGULAR 1 TEMA A1 APELLIDO:...

UBA–CBC BIOFÍSICA 53 FINAL REGULAR 1er

Cuat 19–Jul–2013 TEMA A1

APELLIDO: Reservado para corrección

NOMBRES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 correctas Nota

D.N.I.:

Email(optativo):

SEDE AULA: CORRECTOR: Me notifico

Lea por favor, todo antes de comenzar. Los 12 ejercicios TIENEN SOLO UNA RESPUESTA CORRECTA, indicar la opción elegida con sólo

una CRUZ en los casilleros de la grilla adjunta a cada ejercicio. Para aprobar debe responder 6 ejercicios de manera correcta. Algunos

resultados pueden estar aproximados. Si tiene dudas respecto a la interpretación de cualquiera de los ejercicios, explique su

interpretación en hoja aparte. Puede usar su calculadora. Dispone de 2,5 horas. Adopte |g|=10m/s² y 1 atm = 101,3 kPa.

Autores: Susana Albanés – Jorge Alvarez Juliá

Ejercicio 1. Un proyectil es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial V0 y alcanza una altura máxima H. Si se quiere que alcance una altura 5H, la velocidad inicial debería ser, aproximadamente:

10 V0 2,50 V0 2,24 V0

5 V0 7,41 V0 4 V0

Ejercicio 2. ¿Cuál de las afirmaciones es la única

correcta?

Cuando un cuerpo está apoyado en el piso, la fuerza

peso tiene como par de interacción a la fuerza de contacto (normal).

Un objeto que se deja caer libremente a partir del

reposo desciende 30 m durante los primeros 3 segundos de vuelo.



Si un objeto realiza un tiro vertical, su aceleración se

anula cuando alcanza la altura máxima.

Si un objeto realiza un tiro vertical, su aceleración

cambia de sentido cuando alcanza la altura máxima.

Si un cuerpo pesa 10 N cuando está apoyado en un

plano horizontal, pesa menos de 10 N cuando se apoya sobre un plano inclinado.

Ejercicio 3. Una persona desea adquirir un motor

capaz de subir una caja de 1.000 kg por un plano inclinado que forma un ángulo de 30° con la horizontal hasta una altura de 15m en 100 segundos. Se estima que la fuerza de rozamiento es de 1.000 N. Calcule la potencia mínima que debe tener el motor capaz de subirlo.

0,27KW 0,75KW 0,9KW

1,5KW 1,8KW 5KW

TEMA A1

Ejercicio 4. Un depósito abierto de agua (considerado fluido no viscoso y densidad 1 kg/lt) está ubicado a 20 m de altura. Una bomba mecánica impulsa el agua desde el suelo a través de una cañería de sección 200 cm

2, desagotando en la parte superior del depósito con

un caudal de 100 lt/s. Considerando presión atmosférica normal, la presión absoluta y la velocidad a la salida de la bomba son, aproximadamente:

1520 mmHg y 0,5 m/s 760 mmHg y 5 m/s 3 atm y 5 m/s 2 atm y 5 m/s

3 atm y 0,5 m/s 1 atm y 0,5 m/s

Ejercicio 5. Un líquido viscoso fluye continuamente por una tubería horizontal que en un tramo se ramifica en dos tuberías A y B de longitud L pero de secciones distintas tales que SA = SB /4. La relación entre los caudales que fluyen por las tuberías A y B es:

QA =(1/4)QB QA =(1/2)QB

QA =(1/16)QB QA =4 QB

QA =16 QB QA =2 QB

Ejercicio 6. Sea un tubo abierto en forma de U,

cerrado en su punto más bajo por una membrana permeable sólo al agua. Se llenan sus ramas hasta un mismo nivel, con soluciones acuosas a la misma temperatura: deNaCl en A y de sacarosa en B, ambas de la misma molaridad. Después de cierto tiempo, se logra el equilibrio con el nivel de A a una altura H sobre

el nivel de B. Entonces, si M designa la molaridad y π la presión osmótica de las soluciones para el estado final, se cumple:

MA < MB y π A = π B

MA < MB y π A > π B

MA = MB y π A < π B

MA > MB y π A > π B

MA > MB y π A < π B

MA = 2MB y π A = π B


Cuat 19–Jul–2013 TEMA A2

Ejercicio 7. Un recipiente adiabático contiene 100g de hielo y 50g de agua en equilibrio térmico a presión atmosférica normal. Mediante un calentador eléctrico de 900W se calienta el sistema hasta obtener agua a 40°C .(Lf hielo= 80cal/g; cagua= 1 cal/gºC) ¿durante cuánto tiempo, aproximadamente, estuvo encendido el calentador?

9seg 18seg 28seg

55seg 65seg 46seg

Ejercicio 8. Un mol de gas ideal monoatómico evoluciona cíclicamente en el sentido ABCA. Sabiendo que el valor absoluto del trabajo en la evolución CA es 7000 J, por cada ciclo (evolución ABCA) el gas:

absorbe 4000 J cede 4000 J



Ejercicio 9. Un recipiente de paredes adiabáticas

contiene vapor de agua y agua líquida a 100°C y 1 atm. Se lo conecta a través de una barra conductora ( que se encuentra aislada lateralmente) a un recipiente frío y se establece un flujo de calor de 18 W. Al cabo de 2 minutos, ¿Cuál es, aproximadamente, la variación de entropía en el recipiente que contiene vapor?

22J/K −−−−22 J/K 6 J/K

−−−−6 J/K 1,4J/K −−−−1,4 J/K

TEMA A2

Ejercicio 10. Un cuerpo cuya carga eléctrica es equivalente a la de cuatro electrones es acelerado, partiendo del reposo, en un campo eléctrico uniforme. Al recorrer 10 cm ha adquirido una energía cinética de 200 eV. Despreciando los efectos gravitatorios, el módulo del campo eléctrico es:

50 V/m 200 V/m 500 V/m

2000 V/m 800 V/m 125 V/m

Ejercicio 11. El sistema formado por los tres

capacitores idénticos del circuito de la figura, originalmente descargados y con el interruptor L

abierto, recibió una energía Ui Sistema de una batería

conectada a los terminales A y B, que después fue retirada. Si a partir de ese estado inicial se cierra el interruptor L, la relación entre la energía electrostática inicial y final del sistema es:

UF Sistema = UiSistema

UF Sistema = 3 Ui Sistema

UF Sistema = 3/2 Ui Sistema



UF Sistema = 1/2Ui Sistema

Ejercicio 12. En el esquema adjunto sabiendo que la corriente que atraviesa R3 es I3 =5 A, R1 = 20 Ω, R2 = 30 Ω y VAB = 300 V, se cumple que:

R3= 48 Ω I2 =3 A

R3= 60 Ω I2 =2 A

R3 = 30 Ω I2 =2 A

R3= 30 Ω I2 =3 A

R3 = 48 Ω I2 =2 A

R3 = 60 Ω I2 =3 A


Cuat 19–Jul–2013 TEMA B1

APELLIDO: Reservado para corrección

NOMBRES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 correctas Nota

D.N.I.:

Email(optativo):

SEDE AULA: CORRECTOR: Me notifico

Lea por favor, todo antes de comenzar. Los 12 ejercicios TIENEN SOLO UNA RESPUESTA CORRECTA, indicar la opción elegida con sólo

una CRUZ en los casilleros de la grilla adjunta a cada ejercicio. Para aprobar debe responder 6 ejercicios de manera correcta. Algunos

resultados pueden estar aproximados. Si tiene dudas respecto a la interpretación de cualquiera de los ejercicios, explique su

interpretación en hoja aparte. Puede usar su calculadora. Dispone de 2,5 horas. Adopte |g|=10m/s² y 1 atm = 101,3 kPa.

Autores: Susana Albanés – Jorge Alvarez Juliá

Ejercicio 1. Un depósito abierto de agua (considerado fluido no viscoso y densidad 1 kg/lt) está ubicado a 10 m de altura. Una bomba mecánica impulsa el agua desde el suelo a través de una cañería de sección 200 cm

2, desagotando en la parte superior del depósito con

un caudal de 200 lt/s. Considerando presión atmosférica normal, la presión absoluta y la velocidad a la salida de la bomba son, aproximadamente:

2 atm y 1 m/s 760 mmHg y 1 m/s

3 atm y 10 m/s 2 atm y 10 m/s

380 mmHg y 1 m/s 1 atm y 10 m/s

Ejercicio 2. Un líquido viscoso fluye continuamente por una tubería horizontal que en un tramo se ramifica en dos tuberías A y B de longitud L pero de secciones distintas tales que SA = SB /3. La relación entre los caudales que fluyen por las tuberías A y B es:

QA =(1/27)QB QA =(1/9)QB

QA =(1/81)QB QA =3 QB

QA =(1/3) QB QA =9 QB

Ejercicio 3. Sea un tubo abierto en forma de U,

cerrado en su punto más bajo por una membrana permeable sólo al agua. Se llenan sus ramas hasta un mismo nivel, con soluciones acuosas a la misma temperatura: deNaCl en A y de sacarosa en B, ambas de la misma molaridad. Después de cierto tiempo, se logra el equilibrio con el nivel de A a una altura H sobre

el nivel de B. Entonces, si M designa la molaridad y π la presión osmótica de las soluciones para el estado final, se cumple:

π A > π B y MA > MB

π A < π B y MA > MB

π A = π B y MA = 2MB

π A = π B y MA < MB

π A > π B y MA < MB

π A < π B y MA = MB

Ejercicio 4. Un proyectil es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial V0 y alcanza una altura máxima H. Si se quiere que alcance una altura 6H, la velocidad inicial debería ser, aproximadamente:

5 V0 2,45 V0 0,4 V0

3,46 V0 10 V0 6 V0

Ejercicio 5. ¿Cuál de las afirmaciones es la única

correcta?

Si un objeto realiza un tiro vertical, su aceleración se

anula cuando alcanza la altura máxima.

Si un objeto realiza un tiro vertical, su aceleración

cambia de sentido cuando alcanza la altura máxima.

Cuando un cuerpo está apoyado en el piso, la fuerza

peso tiene como par de interacción a la fuerza de contacto (normal).





Si un cuerpo pesa 10 N cuando está apoyado en un

plano horizontal, pesa menos de 10 N cuando se apoya sobre un plano inclinado.

Ejercicio 6. Una persona desea adquirir un motor

capaz de subir una caja de 1.000 kg por un plano inclinado que forma un ángulo de 30° con la horizontal hasta una altura de 10m en 100 segundos. Se estima que la fuerza de rozamiento es de 1.000 N. Calcule la potencia mínima que debe tener el motor capaz de subirlo.

0,2KW 5KW 1,2KW

10KW 1KW 0,8KW

TEMA B1


Cuat 19–Jul–2013 TEMA B2

Ejercicio 7. Un cuerpo cuya carga eléctrica es equivalente a la de cinco electrones es acelerado, partiendo del reposo, en un campo eléctrico uniforme. Al recorrer 10 cm ha adquirido una energía cinética de 500 eV. Despreciando los efectos gravitatorios, el módulo del campo eléctrico es:

5000 V/m 500 V/m 2000 V/m

1000 V/m 2500 V/m 100 V/m

Ejercicio 8. El sistema formado por los tres capacitores

idénticos del circuito de la figura, originalmente descargados y con el interruptor L abierto, recibió una

energía Ui Sistema de una batería conectada a los

terminales A y B, que después fue retirada. Si a partir de ese estado inicial se cierra el interruptor L, la relación entre la energía electrostática inicial y final del sistema es:

Ui Sistema = 3/2 UF Sistema

Ui Sistema = 3 UF Sistema

Ui Sistema = 2UF Sistema

Ui Sistema = UFSistema



Ejercicio 9. En el esquema adjunto sabiendo que la corriente que atraviesa R3 es I3 =5 A, R1 = 20 Ω, R2 = 30 Ω y VAB = 180 V, se cumple que:

R3= 24 Ω I1 =3 A

R3= 48 Ω I1 =2 A

R3 = 18 Ω I1 =2 A

R3= 18 Ω I1 =3 A

R3 = 48 Ω I1 =3 A

R3 = 24 Ω I1 =2 A

Ejercicio 10. Un recipiente adiabático contiene 100g

de hielo y 100g de agua en equilibrio térmico a presión atmosférica normal. Mediante un calentador eléctrico de 900W se calienta el sistema hasta obtener agua a 40°C .(Lf hielo= 80cal/g; cagua= 1 cal/gºC) ¿durante cuánto tiempo, aproximadamente, estuvo encendido el calentador?

46seg 37seg 18seg

55seg 88seg 74seg

Ejercicio 11. Un mol de gas ideal monoatómico evoluciona cíclicamente en el sentido ABCA. Sabiendo que el valor absoluto del trabajo en la evolución CA es 3500 J, por cada ciclo (evolución ABCA) el gas:

cede 5500 J absorbe 5500 J



Ejercicio 12. Un recipiente de paredes adiabáticas contiene vapor de agua y agua líquida a 100°C y 1 atm. Se lo conecta a través de una barra conductora ( que se encuentra aislada lateralmente) a un recipiente frío y se establece un flujo de calor de 50 W. Al cabo de 1 minuto, ¿Cuál es, aproximadamente, la variación de entropía en el recipiente que contiene vapor?

0,5J/K −−−−8 J/K 30 J/K

−−−−30 J/K −−−−0.5J/K 8 J/K

TEMA B2

Respuestas del Final Regular de Biofísica, tomado el día 19/07/13 (15 hs)

1) Un proyectil es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial V0

° Temas A y D: 2,24 V0

° Temas B y C: 2,45 V0

2) ¿Cuál de las afirmaciones es la única correcta?

° Temas A y D: Un objeto que se deja caer libremente a partir del reposo desciende 45 m durante los primeros 3 segundos de vuelo.

° Temas B y C: Un objeto que se deja caer libremente a partir del reposo desciende 80 m durante los primeros 4 segundos de vuelo.

3) Una persona desea adquirir un motor capaz de subir una caja de 1000 kg por un plano inclinado

° Temas A y D: 1,8 kW

° Temas B y C: 1,2 kW

4) Un depósito abierto de agua (considerado fluido no viscoso y densidad 1 kg/lt) está ubicado a . m de altura. Una bomba mecánica impulsa el agua desde el suelo...

° Temas A y C: 3 atm y 5 m/s

° Temas B y D: 2 atm y 10 m/s

5) Un líquido viscoso fluye continuamente por una tubería horizontal que en un tramo se ramifica...

° Temas A y C: QA = (1/16) QB

° Temas B y D: QA = (1/9) QB

6) Sea un tubo abierto en forma de U, cerrado en su punto más bajo por una membrana permeable sólo al agua...

° Todos los temas: MA < MB y ππππA > ππππB

7) Un recipiente adiabático contiene 100 g de hielo y... g de agua en equilibrio térmico a presión atmosférica normal. Mediante un calentador eléctrico...

° Temas A y C: 65 seg

° Temas B y D: 74 seg

8) Un mol de gas ideal monoatómico evoluciona cíclicamente en el sentido ABCA...

° Temas A y C: cede 3000 J

° Temas B y D: cede 1500 J

9) Un recipiente de paredes adiabáticas contiene vapor de agua y agua líquida a 100 °C y 1 atm. Se lo conecta a través de una barra conductora...

° Temas A y C: -6 J/K

° Temas B y D: -8 J/K

10): Un cuerpo cuya carga eléctrica es equivalente a la de ... electrones , es acelerado, partiendo del reposo, en un campo eléctrico uniforme.

° Temas A y D: 500 V/m

° Temas B y C: 1000 V/m

11) El sistema formado por los tres capacitores idénticos del circuito de la figura, originalmente descargados y con el interruptor L abierto...

° Todos los temas: U F Sistema = (1/3) . U I Sistema. Puede estar escrita como: U I Sistema = 3 . UF Sistema , que es equivalente a la anterior.

12) En el esquema adjunto, sabiendo que la corriente que atraviesa R3 es I3 = 5 A...

° Temas A y D: R3 = 48 ohm, I2 = 2 A

° Temas B y C: R3 = 24 ohm, I1 = 3 A

Nota: La numeración de los ejercicios dada arriba corresponde al tema A, pero varía en los otros temas. Los enunciados de los problemas de los Temas C y D fueron: algunos, idénticos a los del tema A; y otros, idénticos a los del tema B.

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