Segundo Parcial Física General I (Biociencias – Geociencias) 30/6/2008 Nombre:

Nombre:
C.I.:
Segundo Parcial
Física General I (Biociencias – Geociencias)
30/6/2008
Algunos Datos: Momento de inercia de un disco respecto a un eje por su centro=MR2/2; C hielo=2220 J/kgºC;C agua =4186
J/kgºC; Calor latente de fusion para el agua Lf =3.33×105 J/kg; C vapor de agua=6,03x104 J/Kg Cº; C vidrio=837 J/kgCº
Calor latente de vaporización del agua Lv=2,26x106 J/Kg Cº; 1atm = 1,013 x 105 Pa; densidad del agua = 1000 Kg/m3; R =
8,31 J K-1 mol-1
Considere el sistema de la figura donde el tubo está lleno de aceite de densidad ρ = 0,85 g /cm3.
Uno de los recipientes está abierto a la atmósfera y el otro está cerrado y contiene aire.
Determine la presión del aire dentro del recipiente cerrado.
1.
a) P = 2046 Pa
b) P = 35,2 kPa c) P = 1,013 x 105 Pa
d) P = 0,971 x 105 Pa
e) P = 55,3 kPa
p(atm)
2.
Un gas encerrado en un recipiente, puede intercambiar calor y
trabajo con el exterior a través de las paredes y la tapa del mismo. Si el
gas experimenta el proceso A-B-C-D-A indicado en el diagrama p-V de
la figura, entonces una vez completado dicho proceso:
a) el gas entregó 212.730 J de calor al exterior
b) el gas recibió 212.730 J de calor del exterior
c) el gas entregó 547.020 J de calor al exterior
d) el gas recibió 547.020 J de calor del exterior
e) el gas no intercambió calor con el exterior en este proceso, sino
solamente trabajo.
A
25
D
C
13
B
1
0,1
0,4
Un bloque de hielo (ρhielo = 920 kg/m3) flota en un líquido de mayor densidad que el agua (ρlíquido = 1300
kg/m3). ¿Qué fracción del hielo está sumergida?
a) 55%
b) 64%
c) 71%
d) 83%
e) 99%
3.
4.
Un sistema está compuesto por un disco horizontal de radio R, masa M y densidad
uniforme que gira sin fricción con velocidad angular ω alrededor de un eje vertical por su centro,
y cuatro personas de masa m ubicadas a distancia r del centro, formando dos parejas en
posiciones diametralmente opuestas como muestra la figura. Al cabo de un tiempo las personas
cambiaron de posición dentro del disco: una pareja se desplazó radialmente hacia afuera hasta
quedar ambas personas a distancia r + a del centro, y la otra se desplazó radialmente hacia
adentro hasta quedar ambas personas a distancia r - a del centro. Entonces en la nueva
configuración:
R
a) cambió el momento de inercia, la velocidad angular y la ubicación del centro de masas del
sistema
b) cambió el momento de inercia y la velocidad angular pero no la ubicación del centro de masas del sistema
c) cambió la velocidad angular pero no el momento de inercia ni la ubicación del centro de masas del sistema
d) cambió la ubicación del centro de masas del sistema pero no el momento de inercia ni la velocidad angular
e) no cambió ni el momento de inercia, ni la velocidad angular ni la ubicación del centro de masas del sistema
r
V(m3)
5.
Un cilindro de masa M = 150 Kg y radio R = 5 m de densidad
uniforme está apoyado sobre el piso y recostado sobre un escalón de altura h =
1 m. Para subirlo al escalón, se enrolla una cuerda alrededor del cilindro y se
tira horizontalmente, como muestra la figura. ¿Cuál es la mínima fuerza F que
con que debe tirarse la cuerda para que el cilindro se separe del piso?
a) 736 N
b) 490 N
c) 211 N
d) 130 N
e) 55 N
F
h
6.
Una plataforma circular de masa 50kg, densidad uniforme y radio 1,50 m se pone a girar a 150 revoluciones
por minuto en un tiempo de 12,6 s. La potencia promedio requerida para esta operación es:
a)176 W
b)14 W
c) 6,3×104 W
d)550 W
e) 6,9×103 W
7.
Un tubo de longitud L = 25 m abierto en un extremo y cerrado en otro,
conteniendo inicialmente aire a presión atmosférica, se introduce verticalmente e
invertido en un lago hasta que el agua se eleva hasta la mitad del tubo, como muestra
la figura. Si la temperatura no cambia en el proceso y es igual en todas partes, ¿cuál
es la profundidad h del extremo inferior del tubo?
a) 13,2 m
b) 16,3 m
c) 18,7 m
d) 20,1 m
e) 22,8 m
L
h
8.
¿Cuál es la densidad de vapor de agua a temperatura 100 ºC y presión 1 atm? La masa de un mol de agua es
18 g. Considere al vapor como un gas ideal.
a) 0,6 kg/m3
b) 0,8 kg/m3
c) 3,7 kg/m3
d) 1,0 g/cm3
e) 1,0 g/m3
9.
Un cañón de M=500kg inicialmente en reposo y dispuesto en el inicio de una rampa lisa con una inclinación
α =30º sobre la horizontal, dispara una bala de masa m=10kg con v=250m/s hacia abajo en una dirección paralela a
la rampa . ¿A que altura máxima sube el cañon?
a) 3,5 m
b) 1,8 m
c) 89 cm
d) 128 cm
e) 63 m
10.
Una escalera uniforme de masa M= 10Kg , de largo L=4m descansa sobre una pared vertical lisa . Si el
coeficiente de fricción estática entre el piso y la escalera es μ=0.4 , encuentre el ángulo mínimo entre la escalera y la
horizontal para que esta no deslice.
a) 68º
b) 51º
c) 43º
d) 58º
e) 67º